序言1.哪些是電路仿真
電路仿真_百度百科()
電子電路仿真(法語:),是指使用物理模型來對電子電路的真推行為進行模擬的工程方式。
電路仿真的作用:
實際電路成本很高,在制做實際電路之前,通過仿真可驗證電路可行性
電路理論學習相對無趣,仿真能查看波形,加大對理論的理解
仿真可便捷的提供多種輸入條件,以便剖析實際電路無法測試的情形
電路仿真最重要的一步是建立一個足夠接近化學實現的電路,須要你足夠全面地考慮到化學世界器件的各類作用關系(例如注意到各類RC寄生、熱效應),而且將這種化學量作用關系描述得足夠確切(選擇|編撰足夠確切的模型),所以仿真并不能取代剖析估算過程,用仿真來試驗調整電路參數是不明智的,仿真最大的作用是在你心里有數的時侯作為驗證。
2.Spice的發展歷史
SPICE(with,以集成電路為重點的仿真程序)是最為普遍的電路級模擬程序,各軟件廠家提供了、等不同版本spice軟件,其仿真核心太原小異,都是采用了由英國加洲學院伯克利校區開發的spice模擬算法。
做電路仿真必須曉得哪些是SPICE模型!()這兒將spice的發展歷史講的一清二楚,寫的也很生動有趣。
【科普】芯片設計之SPICE-知乎()
以下介紹當前世界上最流行幾款電路仿真軟件,每位軟件都有各自的異同點,有各自擅長的領域,諸位朋友依照自身須要選用。
一.1.1簡介
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可分解為P+Spice,其中P是PC(,個人筆記本)的意思。
目前是公司旗下的仿真軟件,它勾畫原理圖的工具是Orcad,在使用包含模型的數據庫勾畫原理圖時,可以在真實的原理圖上做少量修改,如添加激勵,添加參數等才能進行仿真,而不須要額外勾畫專用于仿真的電路圖,這一點帶來了很大的便捷。
的仿真精度很高,仿真能挺好的模擬真實情況;支持瞬態剖析,AC剖析,參數掃描,蒙特卡洛剖析等多種剖析類型;支持模擬電路和數字電路仿真。
依托于的流行,也成為現在世界上使用人數最多,使用范圍最廣的最流行的電路仿真軟件,同時也是我本人的主力電路仿真軟件。
1.2學習資源官方公眾號的英文教程,質量很高,仿真培訓|從入門到精通21周學習計劃()
在Orcad中按F1打開Help,搜索,可打開應用參考指南
優質工具書《基于和的模擬電路設計與仿真》,《元元件模型構建及應用》,《和綜合電路仿真與剖析》(原書第2版),張東輝編繪;《開關電源仿真和應用》【美】M.編繪
1.3使用
原理圖勾畫界面如右圖。值得一提的是,在更新到17.4版本以后,模型可以通過Part與放置,比之原先的Placepart的形式,便捷了好多。
波形觀測界面:
1.4與forTI的關系
forTI是TI公司在推自己的仿真軟件Tina失敗(Tina總是流行不上去)的情況下,與公司聯合推出的仿真軟件,它和的惟一區別是,forTI自帶TI元元件的仿真模型,可直接調用,但是它是免費的,所以假如只是仿真用,用forTI也完全可以。
二.2.1簡介
?是一款高性能SPICE仿真器軟件,包括原理圖捕獲圖形界面。可偵測原理圖以形成仿真結果,通過外置波形查看器輕松探求。與其他SPICE解決方案相比,的提高功能和模型改善了模擬電路仿真。
中的LT指的是,凌特公司,是一家高性能線性集成電路制造商,本是凌特公司推出的免費電路仿真軟件,后凌特被ADI競購,也弄成了ADI公司的。
現今(2022年9月23號),已發展到XVII(羅馬數字17)版本,性能早已十分強悍。自帶幾乎所有的ADI公司的元元件模型,并帶有模型測試電路,ADI公司的元元件種類豐富,這為電路仿真帶來了很大的便捷。
相較,是免費的,安裝包小,且仿真速率更快,仿真結果也足夠精細物理虛擬仿真實驗平臺知乎,這種優點促使在學院教學中被用的好多,好多國外外的學院老師都熱衷于此軟件。
2.2學習資源
電路仿真從入門到精通、視頻教程、中文教程_嗶哩嗶哩十分細致的視頻教程,細致到啰嗦,有一些很實用的小方法分享,耐心看完,跟隨上手做一遍,基本就入門了
官方教程|集電極電路仿真實戰系列(全16節)_嗶哩嗶哩ADI公司官方的視頻教程,介紹了常用的幾種電路剖析類型、仿真不收斂的解決辦法與怎樣導出spice模型,視頻精煉高效,但有一定門檻,適宜有一定基礎后再看
ADIIV入門手冊.pdf,不是最新版,但操作基本一致
給電路初學者的操作入門教程StepbyStep-知乎()
打開,按F1打開,這應當是最權威的教程了,講的很細致,就是全英語不這么友好,但想深入學習必須學會查Help
2.3使用
原理圖界面與波形觀測界面:
三.3.1簡介
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是韓國國家儀器(NI)有限公司推出的以為基礎的仿真工具,適用于板級的模擬/數字電路板的設計工作。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語言輸入方法,具有豐富的仿真剖析能力。
工程師們可以使用交互式地搭建電路原理圖,并對電路進行仿真。提煉了SPICE仿真的復雜內容,這樣工程師無需懂得深入的SPICE技術就可以很快地進行捕獲、仿真和剖析新的設計,這也使其更適宜電子學教育。通過和虛擬儀器技術,PCB設計工程師和電子學教育工作者可以完成從理論到原理圖捕獲與仿真再到原型設計和測試這樣一個完整的綜合設計流程。
的歷史可以參考這篇文章:
簡單來說就是,的前身是EWB,它最開始是法國圖象交互技術公司(,IIT)于20世紀80年代末推出的一款專門用于電子線路仿真的軟件,稱作虛擬電子工作平臺(,EWB),拿來對數字電路、模擬電路以及模擬/數字混和電路進行仿真,它同樣是基于Spice模型的,博文上面關于Spice的發展歷史中有提及過EWB。
后來,IIT在推出EWB5.0后,將軟件更名為。2005年,NI競購了IIT,開始隸屬于NI。NI公司的另一個有名的軟件是。競購以后,NI將中的虛擬儀表融合進了,且開放了插口,致使可以便捷的和進行數據交互。虛擬儀表和與的交互能力也成為了的優勢功能。
發展的較早,且入門簡單,這促使在我國的學院教學中使用好多,好多學院老師在教學中會借助,直觀的向中學生展示電路原理,并且,的模型精細程度不如,軟件功能各方面都不如強悍,但是,是孤立的仿真軟件,并沒有原理圖工具與PCB工具與其配套,也沒有元元件廠商與其合作,所以,在工程領域,甚少有人會使用。喜歡精確結果和強悍功能的會選擇,喜歡快速仿真和輕量功能的會選擇免費的,與這三者相比沒有哪些優勢,所以,的使用基本局限于學院教學。
3.2學習資源
我個人對只是淺藏輒止,并沒有深入使用,簡單放幾個鏈接供有興趣的朋友參考:
仿真教程【史上最好】_嗶哩嗶哩
軟件使用詳盡入門教程(圖文全解)-騰訊云開發者社區-騰訊云()
四./4.1簡介
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是韓國公司推出的中的一種可視化仿真工具。是一個模塊圖環境,用于多域仿真以及基于模型的設計。它支持系統設計、仿真、自動代碼生成以及嵌入式系統的連續測試和驗證。提供圖形編輯器、可自定義的模塊庫以及求解器,才能進行動態系統建模和仿真。
與相集成,才能在少將算法融入模型,能夠將仿真結果導入至做進一步剖析。應用領域包括車輛、航空、工業手動化、大型建模、復雜邏輯、物理邏輯,訊號處理等方面。
的功能十分強悍,基本各行各業就會用到,但主要還是在系統仿真,算法仿真上應用最多,電路仿真并不是所擅長的,但一般為驗證一些電路控制的算法,還是會在中搭建電路進行仿真,如仿真一些電源拓撲,像混頻全橋,LLC等。
并不是基于Spice,元元件廠家不會提供模型,所以,我們在中搭建電路時使用的是理想模型而不是實際元件模型。這引起一些借助元件寄生參數的電路,如彭氏電橋振蕩電路,在中仿真會失敗,由于沒有寄生參數,電路不會起振。
總得來說,假如想精確仿真模擬電路,不建議使用,而假如想進行系統仿真,算法驗證,電路拓撲原理剖析等,就比較合適。
4.2學習資源
學習資源好多,書籍,視頻,PDF,官方幫助文檔等,可參考:
怎樣學習仿真?-知乎()
-中國
4.3使用
好多元元件可以在這個庫中找。
五.其它電路仿真軟件
不僅以上介紹的四種比較流行的電路仿真軟件外,還有一些沒這么流行的,下邊就我個人曉得的簡單說明一下。
5.1Saber
Saber主要應用在電源領域,我本人也用過多次,總結上去就兩個字——折磨,Saber原本是由于仿真精度高而被使用,但此軟件十分不穩定,很容易報一些莫名其妙的錯誤,但是此軟件的界面十分撿漏,一片黑,建議你們除非迫不得已,否則不要使用。
5.2
(EDA工具軟件)_百度百科()
軟件是日本Lab公司出版的EDA工具軟件。它除了具有其它EDA工具軟件的仿真功能,能夠仿真單片機及外圍元件。它是比較好的仿真單片機及外圍元件的工具。其實國外推廣剛起步,但已遭到單片機愛好者、從事單片機教學的班主任、致力于單片機開發應用的科技工作者的偏愛。
仿單片機的,在單片機領域比較流行,我沒有使用過。
5.3
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AD也是流行的原理圖設計與PCB設計工具,但其仿真功能仍然較弱,沒實際用過。
5.4立創EDA
立創EDA,國產的EDA工具,其基礎版帶有一個仿真模式,可以進行簡單仿真。我個人使用的是專業版,暫時沒有仿真功能,等專業版上線仿真功能,我再去試試。
立創EDA仿真快速入門_嗶哩嗶哩
5.5(手機APP與網頁端)
-Home
一款可以在手機上仿真電路的軟件,同時有網頁端應用,付費軟件(似乎是98元),大約可以當作玩具。
5.6其它
假如有些我不曉得物理虛擬仿真實驗平臺知乎,又很優秀的電路仿真軟件,諸位朋友可在評論區告知。
六.總結特點軟件名
流行程度
☆☆☆☆☆
☆☆☆☆
☆☆☆
☆☆☆☆☆
適用范圍
模擬/數字電路仿真
模擬/數字電路仿真
模擬/數字電路仿真
(學院教學)
系統仿真,算法驗證
功能
特別強悍
強悍
強悍
特別強悍
模型類型
spice模型
spice模型
spice模型
理想模型/spice模型(可與聯合仿真)
仿真速率
慢
較快
快
慢
收斂性
常常不收斂
時常不收斂
收斂
時常不收斂
精確度
十分精確
精確
精確
通常
上手難度
☆☆☆☆☆
☆☆☆☆
☆☆☆
☆☆☆☆☆
推薦:
筆記本性能強悍又想要十分精確的仿真結果的,推薦
不須要非常精確結果,想快速驗證電路功能或理解電路原理的,推薦
,除學院生完成作業外,不推薦
,對于板級電路,非常是模擬電路仿真,不推薦
非常提醒:仿真最重要的是搭建出符合實際情況的模型,并對仿真結果心里有數,它不能代替估算和剖析,用做驗證是合適的。
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