Qucs - почти универсальный симулятор электронных цепей континентсвободы.рф

Бесплатные ПО

Существует не так много русскоязычных, удобных в использовании и к тому же бесплатных ПО для составления однолинейных электросхем на компьютере. Итак, мы создали небольшой рейтинг, чтобы Вам стало известно, какие программы лучше для рисования схем электроснабжения домов и квартир:

Microsoft Visio

Как ни странно, но наиболее популярной и что не менее важно – бесплатной программой для черчения однолинейных электрических схем на компьютере является векторный графический редактор Visio. С его помощью даже начинающий электрик сможет быстро нарисовать принципиальную электросхему дома либо квартиры

Что касается функциональных возможностей, они не настолько расширенные, нежели у ПО, которые мы предоставим ниже. Подведя итог можно сказать, что Microsoft Visio это легкая в использовании и при этом на русском языке бесплатная программа для моделирования электрических цепей, которая подойдет домашним электрикам.
Компас-Электрик. Более профессиональный программный пакет для проектирования схем электроснабжения помещений. В Компасе существует собственная база данных, в которой хранятся наименования и номиналы всех наиболее популярных типов автоматики, релейной защиты, низковольтных установок и других элементов цепи. Помимо этого в базе данных заложены графические обозначения всех этих элементов, что позволит сделать понятную схему электроснабжения либо даже отдельного распределительного щита. ПО полностью на русском языке и к тому же можно скачать его бесплатно.
Eagle (Easily Applicable Graphical Layout Editor). Этот программный пакет позволит не только рисовать однолинейные схемы электроснабжения, но и самостоятельно разработать чертеж печатной платы. Что касается последнего, то черчение можно осуществлять как вручную, так и без собственного участия (в автоматическом режиме). На сегодняшний день существует как платная, так и бесплатная версия программы Eagle. Для домашнего использования достаточно будет скачать версию с обозначением «Freeware» (присутствуют некоторые ограничения по отношению к максимальному размеру полезной площади печатной платы). Недостаток данного программного пакета в том, что он официально не русифицирован, хотя если немного постараться, в интернете можно найти русификатор, что позволит без препятствий чертить электрические схемы квартир и домов.
Dip Trace. Еще одна популярная программа для черчения электросхем и создания трасс для печатных плат. Программа простая и удобная в использовании, к тому же полностью на русском языке. Интерфейс позволяет спроектировать печатную плату в объемном виде, используя базу данных с уже готовыми элементами электрической цепи. Оценить полный функционал ПО Вы сможете только за деньги, но существует и урезанная бесплатная версия, которой будет вполне достаточно начинающему электрику.
«1-2-3 схема». Полностью бесплатная программа для черчения электрических схем на компьютере. С официального сайта Вы можете скачать ее на русском языке и полной версией. Помимо моделирования проектов электроснабжения квартир, домов и других видов помещений, в данном программном пакете можно запросто составить схему сборки распределительного щита, в которой сразу же будут предоставлены наиболее подходящие номиналы автоматов, релейной защиты и т.д. Приятным дополнением в данном ПО является база данных с наклейками, которые можно распечатать и расклеить в собственном распределительном щитке для графического обозначения всех элементов цепи по госту.
AutoCAD Electrician. Одной из бесплатных версий популярного редактора Автокад является AutoCAD Electrician. Вкратце об этом ПО можно сказать следующее: функционал подойдет как для начинающих, так и для профессиональных электриков, работающих в области энергетики. В интерфейсе все просто, разобраться можно быстро. Все функции на русском языке, поэтому можно без проблем использовать Автокад для черчения электрических схем разводки электропроводки по дому либо квартире.
Эльф. Интересное название простенькой программы для моделирования схем электроснабжения в строительном черчении. Сам программный пакет не менее интересный и многофункциональный. С помощью программки «Эльф проектирование» можно выполнить построение чертежей электроснабжения любой сложности. Помимо этого ПО помогает выбрать автоматические выключатели подходящего номинала, рассчитать сечение кабеля по мощности и току и т.д. «Эльф проектирование» полностью бесплатный программный пакет на русском языке.

WordPress Photo Gallery Plugin

7.1 Introduction¶

For a circuit simulator to be a useful circuit design aid it must be able to simulate
a range of analogue and digital circuits which include passive components, semiconductor devices,
integrated circuits and non-electrical devices when needed. By combining Qucs with ngspice and Xyce
the number of available simulation models has increased significantly, making the spice4qucs version
of Qucs more flexible and powerful, when compared to earlier Qucs releases.
One of the primary motives behind the development of spice4qucs was to provide Qucs
users with access to published SPICE component models while keeping all the existing Qucs models and simulation
capabilities unchanged. With the first release of spice4qucs, as Qucs-0.0.19S, this aim has largely
been achieved. However, there are still significant gaps in the Qucs-0.0.19S simulation capabilities
(for example no SPICE 3f5 .PZ simulation yet) and model coverage (for example the
number of power analogue and digital models are limited). More work is planned on model development
for later releases of the software, including improvements to power device models and the introduction of
XSPICE digital models for true mixed-mode analogue-digital simulation. Any improvements and additions
to the Qucs-0.0.19S model complement will be recorded in this document as they are introduced by the
Qucs Development Team.

This chapter of the spice4qucs-help document consists of two parts; firstly a brief component specification and
a more detailed technical reference, and secondly a selection of typical simulation examples which illustrate the use of
the various component models. Part two has been added as an aid to help Qucs users appreciate
the new style software and the differences between Qucs-0.0.19S and earlier releases of Qucs.

No two circuit simulators are equipped with an identical number, and the same identical types, of circuit simulation models.
This is even true with the various implementations of SPICE developed from SPICE 3f5. Hence, by combining Qucs, ngspice and
Xyce within one
circuit simulation software package there has to be a way of identifying which models work with which simulator.
A second feature that further complicates model selection is the fact that supposedly identical models representing
the same generic device, for example a BJT, may be based on different physical device equations and a different number
of device parameters. In an attempt to identify which model works with which simulator the Qucs Development Team have
adopted the following model symbol colouring scheme; existing Qucs models are coloured dark blue (no change),
SPICE models which work with both ngspice and Xyce are coloured red, SPICE models
that only work with ngspice are coloured cyan and SPICE models that only work with Xyce are coloured dark green. This scheme
is not perfect because a number of the original Qucs models also work with ngspice and Xyce. However, for legacy reasons the
Qucs Development Team has decided not to change the colours of these models at this time. This decision will probably be
reviewed in later releases of Qucs.

The models shown in Figure 7.1 are the original Qucs-0.18 models which can be included in ngspice and Xyce simulations. Please
NOTE that for those Qucs users who do not wish to simulate circuits with either ngspice or Xyce all the models distributed with
Qucs-0.0.18 work with Qucs-0.0.19S without any modification via the usual Simulation (key F2) command. So far no attempt
has been
made to interface Qucs Verilog-A models with ngspice or Xyce. This task is scheduled for a later spice4qucs development phase.

3.6 Libraries blacklisting¶

Every library may consist of simulator-incompatible components. For example
XSPICE devices will not work with Xyce backend. And Qucsator microwave devices
will not work with any of SPICE.

Library blacklisting serves to hide simulator incompatible libraries in Qucs-S
library manager view. User will not see such libraries. This prevents simulator
compatibility issue.

There are three files in the system Qucs-S library directory
(for example ). All files have plain text
format and contain a list of simulator-incompatible library files with extension
in the current directory. File entries are newline-separated. These libraries
will be blacklisted and will be not shown in the library manager if appropriate
simulator is selected as default.

Here is blacklist files list:

— The list of Ngspice-incompatible libraries;
— The list of XYCE-incompatible libraries;
— The list of Qucsator-incompatible libraries;

For example, let’s consider contents of the file:

AnalogueCM.lib
Cores.lib
Transformers.lib
Xanalogue.lib

All of these libraries contain SPICE-only components (XSPICE analogue blocks)
and will not work with Qucsator.

13.5 Multi-tone Large signal AC HB simulation¶

Since Xyce release 6.3 the package has supported multi-tone HB simulation. Xyce multi-tone allows more
than one tone frequency in the properties box.
Perform the following steps to setup a multi-tone Xyce HB simulation:

Specify a list of space separated frequencies in the parameter box.
Specify a comma separated list of the number of harmonic frequencies for each of the source signals in the parameter box.
Construct an input signal generator using two or more series AC voltage sources, with the required frequencies and amplitudes, or
construct an input signal generator using two or more parallel AC current sources driving a one Ohm resistor.

Normally, multi-tone HB simulation signal sources consist of two or three AC sources with different frequencies and similar amplitudes.
With two AC signal sources with nearly equal frequencies, that are not integer related, circuit modulation components can be extracted from circuit output spectra.
A multi-tone HB example illustrating this feature is given in Figure 13.8, where two AC signals of 0.8 V peak and frequencies 0.95 MHz and 1.05 MHz are applied to a simple diode circuit.
The frequencies of individual diode current spectral components are show as combinations of signal frequencies \(f_1\) and \(f_2\) and marked in red on Figure 13.9.

Figure 13.8 An example diode 2-tone Xyce HB simulation circuit plus diode voltage spectra.

Скачать Qucs на русском языке

Протестировано на ОС: Windows 7 x64, Windows 10 x64

Qucs скачать на русском языке можно по одной из ссылок ниже:

Этой статьей начинаю освещать одну из интереснейших тем это тема компьютерного, еще говорят, схемотехнического моделирования схем различных электронных устройств.

Вообще термин моделирование электронных схем имеет много синонимов, это и эмуляция электронных схем, симуляция электронных схем и т. д

Я буду придерживаться термина «компьютерное моделирование» или моделирование схем на компьютере, не суть важно

На сегодняшний день существуем множество компьютерных программ, которые предназначены в первую очередь для разработки различных электронных устройств и в таких программах существует одна из важных функций – эмуляция электрических схем.

Перечислю только самые известные из них:

LTSpice и множестов других программ.

Сегодня я хочу вас познакомить с программой компании National Instruments – это эмулятор схем Multisim.

Spice4qucs subcircuits with parameters¶

Subcircuits which have component or physical parameter values set by a list of names and values attached to a schematic symbol add a significant “value added”
feature to the subcircuit concept. This form of subcircuit can, for example, be used to represent manufacturers product variations which have identical circuits but
require component values or device parameter values of differing value. Unfortunately, SPICE 3f5 only implements subcircuits without parameters.
Recent generations of open-source GPL circuit simulators, including Ngspice, Xyce and SPICE OPUS, have been extended by their Development Teams to allow subcircuits with parameters.
One consequence of this is that over time divergence of the SPICE subcircuit statement syntax has occurred amongst different circuit simulators.
implements a common subset of the published extended SPICE subcircuit syntax. This works well, but does have one disadvantage however, in that some published subcircuit netlists may require a small amount of editing before they will simulate with . One code word often found in the SPICE extended subcircuit syntax is the term PARAMS:. This can occur in an X subcircuit call to
signify a subcircuit with parameters. As this is optional in Ngspice, and indeed in other SPICE derived circuit simulators, it is not implemented in .

Qucsator, Ngspice, Xyce and SPICEOPUS all allow parameters to be attached to subcircuit symbols and to be used in design equation calculations.
As an introductory example Figure 3.6 illustrates a circuit schematic and user generated symbol for a simple Qucs harmonic generator composed of a fundamental AC signal and three sinusoidal harmonic components. Parameters \(f1\) to \(f4\) set the frequencies of the harmonics. The Qucs Equation block, at the subcircuit internal circuit level, is used to calculate the individual harmonic frequencies. In a similar fashion \(ph1\) to \(ph4\) represent the phases of the signal harmonics.

Figure 3.6 Qucs subcircuit sinusoidal harmonic signal generator: \(f1\) is the fundamental frequency and \(f2\) to \(f4\) the higher order harmonics;
\(ph1\) to \(ph4\) the phases of the fundamental signal and its harmonics. For clarity long Qucs netlist lines have been spread over more than one line.

Figure 3.7 Ngspice subcircuit sinusoidal harmonic signal generator.

Figure 3.7 shows an Ngspice version of the Qucs sinusoidal harmonic generator illustrated in Figure 3.6. A casual look at these two subcircuit diagrams shows that they are not dissimilar.
However, there are a number of subtle changes apparent from the diagrams. First it is important to realise that the Qucs and SPICE sinusoidal (sin) signal generator specifications are different;
Qucs requires the signal phase and SPICE the signal delay to be specified as parameters. In Figure 3.7 extra equations to convert phase to time delay are added to Equation block Eqn1 inside subcircuit SPICEHarmonicGen.
To ensure that Eqn1 variables, for example frequency \(f2\), are passed to the subcircuit component values as numerical values SPICE curly deliminator brackets, {…}, are placed round equation variable names. Finally, it is important to realize that the order of the variables in Equation blocks are important. Qucs allows them to be in any order because it arranges all entries into a sequence which ensures each variable can be allocated a numerical value before it is used in other equations. However, SPICE does not do the same but assumes
that all variables included in the right hand side of an equation have been allocated a numerical value prior to being used in the calculation of the variable named on the left hand side of the same equation.
To check that the Ngspice generated waveform is correctly generated a Fourier analysis of signal \(V(ngensig)\) is displayed on Figure 3.7. At frequencies above \(f4\) the phase values have no meaning.
The simulated signal waveform obtained with SPICE OPUS was found to be similar to that obtained with NGSPICE, see Figue 3.8. Try simulating the sinusoidal harmonic generator waveform with SPICE OPUS to check this statement for your self.

Spice4qucs subcircuits without parameters¶

Figure 3.1 shows a Qucs subcircuit model for a 15MHz centre frequency band pass passive filter. Note that the three
distinct parts of a subcircuit model without parameters are: (1) a circuit representing the model body with one or more input (Pin) and output (Pout) pins plus
connected components selected from Qucs pre-defined components and user designed subcircuits ( there are no user defined subcircuits present in Figure 3.1),
(2) a subcircuit symbol, and (3) a Qucs netlist giving a list of the internal components, their connection nodes and a wrapper which
defines the subcircuit. The syntax of the subcircuit netlist listed in Figure 3.1 is only understood by Qucs and cannot be read without error by external SPICE simulators.

Figure 3.1 Qucs 15MHz centre frequency band pass passive filter subcircuit without parameters

A test bench circuit for simulating the band pass filter circuit shown in Figure 3.1 is given in Figure 3.2. This figure includes a plot of the small signal AC
output voltage for a filter with 50 Ohm input and output matching resistors. Note the use of a node voltage probe and the signal name allocated by
Qucs. Also note that the individual
capacitor voltage and inductor current initial conditions are not set as they are not needed due to fact that the filter subcircuit is not DC biased. As a consequence
the DC simulation icon shown in Figure 3.2 is not strictly necessary. However, its a good idea to add it automatically to AC simulations because circuits with
semiconductor devices or other non-linear components must have their small signal AC properties calculated, at their DC bias conditions, prior to small signal AC simulation.

Figure 3.2 Qucs 15MHz centre frequency band pass passive filter test bench with 50 Ohm source and load matching

Figure 3.3 to Figure 3.5 present AC simulation results for the band pass filter generated with the Ngspice, Xyce and SPICEOPUS circuit simulators.

Figure 3.3 Band pass filter Ngspice test results and SPICE netlist for test bench circuit.

Figure 3.4 Band pass filter Xyce test results and SPICE netlist for test bench circuit.

Figure 3.5 Band pass filter SPICEOPUS test results and SPICE netlist for test bench circuit.

Симулятор – конструктор электронных схем “Начала электроники”

Существует очень интересная программа, которая представляет собой несложный симулятор для демонстрации работы электрических схем и работы измерительных приборов. Удобство его не только в наглядности, но и в том, что интерфейс на русском языке. Она позволяет смоделировать на макетнице очень простые принципиальные схемы. Называется программа “Начала электроники”. Ссылка на нее внизу страницы, видео канала Михаила Майорова.

Программа работает, начиная от Windows 98 и заканчивая Windows 7. Интерфейс выглядит следующим образом.

Внизу располагается чертеж печатной платы, но для нас наибольший интерес представляет панелька с макетной платой. Наверху кнопки управления: загрузить схему из файла, сохранить схему, очистка макетной платы, получить мультиметр, получить осциллограф, показать параметры деталей, состояние деталей, справочник, (кратко изложены понятия об электричестве), небольшой список лабораторных работ для самостоятельного их проведения, инструкция по пользованию симулятором, информация об авторах, выход из программы.

На видео о том, как работает симулятор цепи.

Что можно собрать на симуляторе схем?

На этом простом симуляторе можно собрать много интересных вещей. Для начала давайте смоделируем обычный фонарик. Для этого нам потребуется лампочка, две батарейки и, естественно, все это надо будет соединить перемычками. Ну и какой же фонарик без выключателя и лампочки?

Двойным щелчком вызываем окно параметров батарейки. На появившейся вкладке видим напряжение, внутреннее сопротивление, показывающее ее мощность, миниполярность. В данном случае батарейка вечная.

Когда схема собрана, нажимаем два раза выключатель и лампочка почему то сгорает. Почему? Суммарное напряжение последовательно соединенных батареек 3 вольта. Лампочка по умолчанию была на 2,5 вольта, поэтому и сгорела. Ставим 3-вольтовую лампочку и снова включаем. Лампочка благополучно светится.

Теперь берем вольтметр. Вот у него загораются “ладошки”. Это измерительные щупы. Давайте перенесем щупы к лампочке и поставим измерение постоянного напряжения с пределом 20 Вольт. На мониторе показывает 2,97 вольта. Теперь попробуем измерить силу тока. Для этого берем второй мультиметр. Прибор, подсоединенный в схему, показал почти 50 миллиампер.

Практически как на настоящем мультиметре, можно измерить множество параметров. Есть также в симуляторе осциллограф, у которого даже регулируется яркость луча. Кроме того, есть реостат, можно двигать движок. Есть переменный конденсатор, шунты, нагревательная печка, резисторы, предохранители и другое. К сожалению, в данном симуляторе нет транзисторов. Конструктор электрика отлично подходит для начала изучения основ электроники.

Выводы по программе “Начала электроники”

Для начинающих радиолюбителей это просто замечательная программа, простая и написанная на русском языке, на которой можно научиться многим операциям со схемами, мультиметром и осциллографом. Пригодится она и для разработки оптимальных решений для электрических плат. программу “Начала электроники”

Для продвинутых задач нужны другие программы, которые также есть в интернете. Одна из популярных – Workbench Electronic.

Qucs: моделируем и анализируем

В отличие от некоторых более «продвинутых» аналогов, в Qucs нет моделирования в реальном времени: система сначала проводит необходимые расчеты, а затем отображает результаты в виде графиков, диаграмм и таблиц. На мой взгляд, отсутствие симуляции в режиме «онлайн» не является большой проблемой, поскольку визуально отследить электрические процессы просто невозможно из-за их малой длительности (миллисекунды или даже меньше). Впрочем, подобное упущение позволит исправить разработка на Битрикс (http://digitalpromo.com.ua/sites/) соответствующего сетевого решения, включающего в себя все плюсы Qucs и не имеющего минусов!

Исследование того или иного аспекта функционирования схемы требует своего подхода к моделированию. В Qucs можно использовать следующие типы симуляции:> Моделирование на постоянном токе. Используется для анализа цепей постоянного тока.> Моделирование переходного процесса. Позволяет наблюдать, как, например, происходит заряд конденсатора или определить время срабатывания реле.> Моделирование на переменном токе. Используется для построения частотных характеристик элементов и цепей.> Развертка параметра. Позволяет определить, как будут меняться характеристики цепи при изменении заданного параметра какого-либо из ее элементов.> Цифровое моделирование. Используется для анализа цифровых схем.> Оптимизация. Позволяет оптимизировать цепь по заданным критериям.> Моделирование S-параметров. Используется для «малосигнального» моделирования.> Гармонический баланс. Позволяет провести спектральный анализ сигнала.

Результаты моделирования отображаются с помощью объектов из раздела «Диаграммы», помещенных на схему. При этом в свойствах таблицы или диаграммы необходимо выбрать, какие из доступных параметров будут отображаться.

В Qucs доступны следующие виды диаграмм:> Декартовы двухмерные и трехмерные графики.> Графики в полярных координатах.> Диаграммы Смита.> Круговые диаграммы.> Таблицы.> Временные диаграммы.> Таблицы истинности.

В качестве примера на рис. выше показана реализация схемы интегрирующей RC-цепи, которую можно найти в любом учебнике по основам радиотехники. В отличие от книги, «сухую» теорию здесь можно проверить в эксперименте пусть и виртуальным путем перебора различных значений сопротивления резистора, емкости конденсатора и длительности импульса.

Источник

Программа для моделирования электронных цепей. Она дает вам возможность установить схему с графическим пользовательским интерфейсом и моделировать поведение большого сигнала, малого сигнала и шума цепи. Симулятор электрических схем Qucs поддерживает растущий список аналоговых и цифровых компонентов, а также SPICE подсхемы. Переведен на русский язык.

13.2 Small signal AC S-parameter simulation¶

S-parameter two port RF and microwave circuit simulation is not implemented in traditional SPICE 2g6 and 3f5 simulators.
This is a serious omission because at RF frequencies S-parameter and other two-port network parameters are widely used in circuit analysis and design.
To overcome this limitation four small signal AC analysis probes have been added to the spice4qucs RF extensions. When combined with signal sources
they form a Two-port S-parameter circuit test bench. This test bench is shown in Figure 13.1. Its main features are space on the test bench
schematic to place the device under test (DUT) circuit diagram, input AC signal sources with \(Z_0\) characteristic impedance, \(Z_0\) load
impedances and the S-parameter measurement probes. Notice that two copies of the DUT are require; firstly to measure \(S_{11}\) and \(S_{12}\) and
secondly \(S_{22}\) and \(S_{21}\). The test bench also includes a detailed set of instructions on how to use it to measure simulated two-port S-parameters.
The two-port S-parameter test bench illustrated in Figure 13.1 will work with the Ngspice, Xyce and SPICE OPUS circuit simulators.

Figure 13.1 A small signal AC S-parameter test bench with S-parameter probes.

The schematic shown in Figure 13.2 demonstrates the use of the S-parameter test bench. In this example two identical copies of a Butterworth passive low pass filter
circuit with \(f_c\) = 100 kHZ and \(Z_0\) = 50 Ohms are connected between the pairs of DUT terminals labelled IN and OUT. Notice that the orientation of both DUT is the same.
The outputs from the S-parameter probes are called , , and being represented as voltages specified by complex numbers. Figure 13.2
also shows typical plots of the magnitudes of the simulated S-parameters. For convenience the test-bench instructions have been deleted from Figure 13.3. Also, if
required the size of the area allocated to each DUT can be changed, provided the test-bench signal and load circuit connections are not changed. Similarly, the value of \(Z_0\)
and the source and load resistors (\(R_1\), \(R_2\), \(R_3\) and \(R_4\) in Figure 13.2) can be changed from 50 Ohms.

Qucs — почти универсальный симулятор электронных цепей