Программы для схемотехники linux
Программа sPlan 7.0 (или её другие версии) для рисования электронных схем имеет широкую известность и популярность в радиолюбительской среде. При использовании операционной системы Windows никаких вопросов с её использованием не возникает, однако существуют радиолюбители с несколько другим мировоззрением (например -я :-)), которые не используют Виндос по тем или иным соображениям. Автор давно и успешно пользуется Линуксом, в основном это Ubuntu в различных её «модификациях».
Поиск подобных программ для Линукса, простых и самодостаточных, привёл к неоднозначным результатам. Перепробовав разные, автор понял, что стал «старый и ленивый», сильно привык к программе sPlan и ничего другого уже не хочет. И после некоторых не сложных манипуляций программа была установлена в Убунту и прекрасно там работает и по сей день (версии Ubuntu 16.04 … 20.04). С большой долей вероятности она также будет работать и в других линуксах…
Для этого, конечно, в вашей системе должен быть установлен Wine (кто в Линуксе, тот в курсе)
Программа sPlan устанавливается также, как в Виндосе: в архиве с программой находите установочный файл и запускаете его. У меня, например, он был обозначен как «Splan7rus2.exe». После установки программы ей можно пользоваться точно так же, как и в среде Виндос, с полным функционалом. Единственная «проблема» возникла вдруг, почему-то, в последней Ubuntu 20.04 — здесь не работает «кнопка» «Свернуть окно» sPlan . Но она легко решается, если у вас включена функция «Свернуть окно по клику» на соответствующем значке программы в «доке» («лаунчере»):
Как видно на скриншоте, в данный момент открыто два окна sPlan. По клику на значке программы окно можно свернуть или развернуть.
Как видно на скриншоте, в данный момент открыто два окна sPlan. По клику на значке программы окно можно свернуть или развернуть.
Изначально эта функция отключена, как правило, однако подключить её не сложно. Рассмотрим, как сделать, чтобы при клике на иконку приложения в доке, оно сворачивалось или разворачивалось (данная возможность может работать в Ubuntu 18.04, 18.10, 19.04 (версии с рабочим столом GNOME ) и, скорее всего, в более новых версиях). Запустите в терминале команду:
gsettings set org.gnome.shell.extensions.dash-to-dock click-action 'minimize'
LeoCAD - это среда автоматизированного проектирования, рассчитанная на создание виртуальных моделей, компонуемых из деталей в стиле конструкторов Лего.
LibreCAD
Переписанная на Qt4 свободная версия QCad, развиваемая отдельно.
OCTREE
Linux Octree CAD - система архитектурного проектирования - обеспечивает черчение, моделирование и визуализацию.
Open CASCADE
Open CASCADE представляет собой набор библиотек и средств разработки ПО для трехмерного поверхностного и твердотельного моделирования, визуализации данных, обмена информацией с другими программами, используемыми для проектирования и численного моделирования, позволяющий создавать на его основе специализированные CAD/CAM/CAE/PDM-системы.
OpenDX
Open Data Explorer (OpenDX) - инструмент визуализации данных для Linux, который используется для выполнения крайне сложных задач визуализации научных данных.
OpenVSP
Утилита для параметрического моделирования летательных аппаратов.
PCB (Printed Circuit Board Editor)
PCB — интерактивный редактор печатных плат для X11.
PythonCAD
PythonCAD - простая в использовании и легко расширяемая чертёжная программа мирового уровня, обладающая невероятной гибкостью за счёт встроенного интерпретатора скриптового языка Python с использовани
QCad Community Edition — 2-мерная САПР с открытым исходным кодом, предназначенная для создания машиностроительных чертержей и архитектурных планов.
QElectroTech
Cистема автоматизированного проектирования (САПР) электрических схем, позволяющая создавать (рисовать) схемы, используя большой набор функциональных элементов.
Qucs (Quite Universal Circuit Simulator - Целиком Универсальный Симулятор Цепей) - программа для симулирования всех видов электрических цепей с графическим QT интерфейсом.
QCad Community Edition – эта мощная, но простая в использовании программа для разработки двухмерных чертежей с открытым исходным кодом, доступная как для Linux, так и для Windows и Mac OS X.
Radiance
RADIANCE - это программное обеспечение для метода трассировки лучей (ray-tracing) на UNIX-системах, бесплатно распространяемое в исходных кодах. Разработано при поддержке U.S. Department Of Energy и федерального правильства Швейцарии (Swiss Federal Government).
Sailcut CAD
Открытое ПО для визуального проектирования парусов. Написано на C++ с использованием библиотеки Qt.
Salome
Salome - это открытая интегральная программная платформа для выполнения численных расчетов. И хотя, прежде всего Salome - это конечно-элементный пре-постпроцессор, но он является ядром вычислительной системы, вокруг которого в настоящее время объединяется множество CAE решателей. Его возможности наиболее мощные среди свободных аналогов (Gmsh и т.д.).
SolveSpace
SolveSpace — открытая параметрическая 2D/ 3D САПР с возможностью механического моделирования. Разработчик - Джонатан Уэстхьюс (Jonathan Westhues).
Слухи о трудностях перехода с Windows на Linux, равно как и слухи о полном отсутствии нужных программ для Linux, явно устарели. Такое со слухами случается.
В короткой заметке трудно рассказать все, что можно и хотелось бы, тем более, что многие, кому интересна электроника, еще не в полной мере осознали пользу от применения компьютера в качестве великолепного инструмента в своей повседневной практике.
Почему Linux, а не Windows?
У меня на компьютере установлены три дистрибутива Linux и купленная с компьютером операционная система Windows. Когда к нам в гости приходит трехлетний сосед, он просит загрузить ту, что с пингвинами (ALTLinux), ему так больше нравится. Видимо, и мне больше нравиться Linux. Да и не по карману мне покупка всех программ, которые бывают интересны. В остальном, сказать что-то плохое о Windows - программах, помогающих освоиться в мире электроники, я не готов.
Для тех, кто только делает первые шаги в электронике, я хочу рассказать о Linux-программах двух направлений: общего, о программе Qucs, и о программах, которые помогут освоить работу с микроконтроллерами.
Вначале о программе Qucs.
Но прежде напомню, что для любителей, особенно начинающих, программы следует рассматривать как прекрасный инструмент, хороший помощник, но не самоцель: обязательны остаются и учебники, и книги, и приборы, и макетная плата. За компьютером трудно освоить навыки пайки, а любителю это необходимо, за компьютером трудно освоить правильное использование приборов, а приборы — «глаза и уши» в электронике, а без навыков реального воплощения схем любые эксперименты могут принести больше вреда, чем пользы.
Программа Qucs позволяет проверить работу и разобраться с устройством многих схем, взятых из литературы или найденных на радиолюбительских сайтах. Ее с успехом можно применять при разработке собственных устройств, что особенно важно на этапе «прикидок и размышлений». В отличие от многих коммерческих аналогов она полностью русифицирована и имеет в разделе справки перевод на русский язык введения в работу с программой.
Qucs позволяет создать проект, который будет содержать множество схем, поддерживать подсхемы, и весь проект будет собран в одной папке, куда можно добавить и свои соображения, планы, смету расходов, справочные материалы.
Начиная рассказ о чем-то, что тебе понравилось, испытываешь искушение продемонстрировать всю мощь программы ли, прибора, показать, как успешно инструмент справляется со сложной схемой, но мне вот приглянулась простая схема из книги авторов проекта Qucs Workbook. На схеме ниже не совсем ясно, что это куб, все грани которого составлены из резисторов одинакового номинала:
Задачу о распределении токов и напряжений в подобной схеме можно решить аналитически, есть соответствующие методы решения, но проще измерить все с помощью программы, чем выполнить расчеты. И не следует думать, что это пример чисто учебный, на практике любая схема, в конечном счете, задает похожие вопросы, и не всегда легко найти ответы на эти вопросы, используя бумагу и карандаш. Более того, не всегда, измеряя или наблюдая с помощью осциллографа сигналы в схеме, ты можешь получить ответы, любой практик знает, что бывают ситуации, когда пытаясь измерять, ты получаешь сгоревшее устройство, хотя все делал правильно. Такое случается не часто, но возможность проверить свои соображения за компьютером избавляет от сожалений по поводу непродуманного общения с работавшим прежде устройством.
Существует мнение, что программы, такие как Qucs, хорошо работают только с цифровыми устройствами: «там логика, с ней проще!». Да, Qucs позволяет рассмотреть работу всех базовых цифровых устройств. Для этого есть в наборе цифровых компонентов все необходимое:
Результат представлен таблицей истинности, но может быть показан и в виде осциллограммы, если больший интерес вызывает динамика процесса.
И, сошлюсь опять на Qucs Workbook, программа позволяет создавать модели смешанных устройств, таких как таймер 555. Когда-то генераторы в подобных программах не работали:
В некоторых случаях, особенно при работе с цифровыми устройствами, имея в своем распоряжении осциллограф, бывает трудно определить источник неприятностей: «живое» наблюдение за процессами в схеме не позволяет увидеть редкие и короткие импульсы, меняющие состояние, скажем, триггера. В этом смысле использование программы самый легкий и быстрый путь к успеху.
Книга Qucs Workbook имеет несколько сотен страниц. И у меня осталось впечатление, что авторы не успели рассказать о программе все, что следовало. В этом смысле уложить в размер статьи даже беглое описание программы задача непосильная. Поэтому предлагаю каждому, кто сомневается, воспользоваться рекламным советом про майонез: «А вы есть его пробовали?».
Есть еще одно направление электроники, где без компьютера невозможно обойтись. Микроконтроллеры. Сегодня эта тема увлекает все больше и больше и начинающих радиолюбителей, и опытных. Даже то, что для записи готовой программы в это устройство необходимо использовать программу обслуживания программатора, работающую на компьютере, однозначно решает — компьютер необходимый инструмент для работы с микроконтроллерами.
Я не советую начинающим задаваться вопросом, микроконтроллер какого производителя самый лучший. Ни один профессионал не способен дать вразумительный ответ на этот вопрос, вернее, любой скажет: «Смотря, для какой цели, для решения какой задачи и при каких условиях и т.д.». То же можно отнести к программному обеспечению для создания собственных программ. А они и есть «суть работы» микроконтроллера. В Linux есть программы для работы, например, с контроллерами AVR и PIC. Я предпочитаю говорить о последних, только потому, что знаком с ними немного лучше. Но под Wine в Linux, возможно, могут работать и такие программы как AVRStudio. Нужно пробовать. Это касается и языка программирования. Есть среды программирования на многих языках, какой ближе, какой нравится, такой лучше и использовать. Мне кажется, что связка Си-ассемблер, наиболее перспективна, но я могу и ошибаться.
А вот в чем, мне кажется, я прав, это в отношении того, как начинающему любителю освоить программирование микроконтроллеров. Можно, конечно, сразу начать изучать ассемблер. Если вы достаточно сильны в «программировании в общем», если вы хотите использовать в дальнейшем только один модельный ряд контроллеров, то выбор ассемблера избавит вас от поиска транслятора, скажем, с языка Си. Но, если вы знаете программирование «по наслышке», я очень советую использовать простой прием, который рассмотрим в среде Linux.
Есть такая программа, которая называется KTechlab, думаю ее основное назначение — обучение. Обучение электронике в достаточно широком наборе направлений, включающем и применение транзисторов, и использование цифровых устройств, но, что мне сейчас важно, использование микроконтроллеров.
Но об этом позже.
Сейчас вернемся к Ktechlab.
Ktechlab.
Преимущество использования графического языка программирования в интуитивно понятном языке. Как любая программа, программа для микроконтроллера — это некоторая последовательность команд. Если вы точно знаете, что должен делать контроллер, то у вас не вызовет затруднений записать подобную последовательность: установить высокий уровень на выводе RA0, подождать секунду, установить низкий уровень на том же выводе, подождать еще секунду. Программа (с добавленным бесконечным циклом) после подключения к этому выводу светодиода будет мигать светодиодом. Не самая сложная задача, но, например, при отсутствии встроенного в микроконтроллер модуля UART, можно попытаться использовать это решение и для создания сетевого подключения, или для контроллера без встроенного модуля ШИМ. Вместе с тем, трудно отрицать, что в такой программе запись, сделанная для программы на обычном человеческом языке, легко переводится на язык, понятный процессору, без каких-либо дополнительных усилий.
Конечно, я не советую останавливаться на достигнутом. Даже при условии, что графический язык программирования позволяет создавать любую нужную вам конструкцию, умение использовать, хотя бы в первом приближении, другие языки программирования, позволит вам чувствовать себя спокойнее, увереннее. В этом плане программа KTechlab предлагает использовать язык microbe, язык высокого уровня похожий на другие языки высокого уровня. Программа, написанная на этом языке программирования, может быть легко переписана на другом, более привычном языке, как Си или Бэйсик.
Получить готовый код на языке microbe в среде программирования KTechlab можно нажатием на одну-две кнопки графического интерфейса. Аналогично получается и программа на языке ассемблера. И, не выходя из среды разработки, можно, используя подходящий программатор, запрограммировать микросхему.
К сожалению, в части отладки KTechlab не самый удобный вариант, отлаживать работу программы придется «живьем».
Piklab
Программа хорошо работает с бесплатным компилятором SDCC (хотя может использовать около двух десятков компиляторов) для языка Си. И перечень моделей, с которым программа может работать, достаточно длинный. Но это важнее для профессионалов, а не для начинающих любителей, которым важнее то, что из программы можно так же загружать код в микросхему, если использовать подходящий программатор. Вполне удачно работает программатор JDM, подключаемый к последовательному порту компьютера. Схема программатора проста и не должна вызывать затруднений в изготовлении даже у начинающего.
Отладчик, хотя он и не интегрирован в среду разработки, вполне удобен. И не следует забывать, что для того, чтобы научиться что-то делать, нужно терпение, время и труд. Компьютер хороший помощник в этом, но за вас он не может сделать все.
В заключение этой небольшой заметки, хочу добавить, что с дистрибутивом Fedora 10 (я не исключаю и другие) с Wine 1.1.12 можно использовать для изучения программирования микроконтроллеров такие программы, как MPLAB версии 7.11
MPLAB версии 7.11
Среда программирования MPLAB тоже поддерживает работу с бесплатным компилятором SDCC, хотя установка этого компилятора несколько сложнее, чем, скажем, PICC Lite фирмы HI-TECH. MPLAB имеет достаточно развитые средства отладки, встроенные в среду разработки, так что этого может оказаться достаточно для работы любой сложности, если программа любой сложности не потребует для своей реализации использования «родной операционной системы». Но для начинающих, я не устаю повторять, самое разумное использовать небольшие фрагменты программы, полученные средствами графического языка программирования, которые затем можно использовать, взяв (если есть) готовый фрагмент на языке Си, или (если нет готового) написав такой фрагмент, используя в качестве «подстрочника» фрагмент программы, например, на языке microbe.
Важно, делая эти первые необходимые шаги, помнить, что чем проще поставленная задача, тем легче в ней разобраться, легче ее решить, тогда как даже очень сложные задачи любой человек стремится разбить на простые, уже знакомые фрагменты.
В части использования языка Си для начинающих может оказаться полезнее использовать программу FlowCode, демо-версия которой работает (В Linux под Wine 1.1.12 ) в Linux, но в качестве выходного файла дает и файл на языке Си.
FlowCode
Это более мощная среда разработки, чем KTechlab, поскольку имеет встроенные средства отладки, но демо-версия имеет ряд ограничений, что не меняет ценности программы при изучении предмета. Простые фрагменты программы, полученные на языке Си, могут затем использоваться и в Piklab, и в MPLAB, да и, если вам больше приглянулись контроллеры AVR, думаю и в среде AVRStudio, благо FlowCode есть и в версии для контроллеров AVR.
Мало того, программы, созданные для PIC-контроллеров, могут импортироваться в AVR-версию без переделок. Поэтому для начинающих я не советую начинать с выбора производителя, советую использовать доступное программное обеспечение для того, чтобы пройти начало пути. Дальше можно создавать свои устройства на микроконтроллерах, которые можно использовать, например, при создании приборов-приставок к компьютеру. Достаточно написать свою программу обработки сигналов, получаемых от современных АЦП или контроллера со встроенным АЦП. И здесь тоже может помочь графический язык программирования. Его использует среда разработки LabView. Есть вариант этой программы для Linux. И, если вам кто-то скажет, что графический язык программирования чем-то плох, я сошлюсь на то, что LabView используется в ЦЕРНе на большом адронном коллайдере. А что не зазорно использовать в ЦЕРНе, то не зазорно, как мне кажется, использовать и в любительской практике.
21 января 2009 года.
В статье нельзя дать подробное руководство к применению, да это и не было целью. Автор показал, что работы с моделированием, конструированием электронных схем можно успешно выполнять в среде ОС Linux . В результате "белых пятен" для самодеятельных любителей электроники (а может быть и профи), использующих Linux станет меньше.
Ссылки на более подробные материалы даны в заголовках.
Debian → Электроника в Linux. Обзор программ для рисования схем
Рано или поздно, но здравомыслящий человек, а любой электронщик в той или иной мере таковым и является, пересаживается на открытые системы. Сам факт перехода всегда омрачается тем, что жизненно необходимо выкурить сотни страниц манов, пробежаться по тысячам конференций и форумов и решить остаться в своем болоте под управлением оффтопика. А тем временем жизнь в linux есть, и я постараюсь рассказать какие инструменты можно использовать.
В обзор попали программы, которые доступны в репозиториях debian. Наличие русского языка в интерфейсе желательно, но не обязательно. Очень необходимое условие выживания это работа с распространенными форматами .sch, .dip. Предпочтителен вывод в .pdf (но для сельской местности вполне хватит *.ps с последующим конвертированием в pdf) или .jpg для показа схемы друзьям, работающим на вражеской операционной системе, а также .dxf (тоже довольно съедобный формат).
eeschema из набора Kicad
Будучи приверженцем GNOME и всего, что с ним связано, яро не люблю программы с префиксом «k» в названии. Но на самом деле все сделано на вкусном wxgtk, так что карман не тянет.
Управление осуществляется клавиатурой, но немного не привычно. Скажем, для копирования объекта вместо Ctrl+C нужно жмакать просто C, вращение R, а перемещение M. К этому быстро привыкаешь и это действительно ускоряет работу.
Библиотека компонентов достаточна для создания сложных схем. При желании как и во всех взрослых редакторах (например, eagle) библиотеку можно дополнить вручную или изменить некоторые элементы по вкусу. Привязка объектов и линий по сетке.
Привыкание: 5 минут и все готово
Работает с форматами: *.sch (kicad)
Экспорт в форматы: *.dxf, *.svg, *.plt, *.ps
gschem из пакета gEDA
Подсказывает красным цветом висящие в воздухе контакты. Имеет более наглядный набор комбинаций клавиш. Например, для копирования нужно одновременно нажать e+c (edit->copy), а для поворота e+r (edit->rotate). Библиотека поинтересней, вставка объектов быстрее за счет отсутствия лишних переключений между меню. Прорисовка линий облагораживается набором привязок к точкам объектов, которые надо не забывать переключать (комбинацией клавиш o+s, например), иначе получится каша, ну или вести проводники навстречу друг другу.
Привыкание: придется потыкаться и запомнить ряд сочетаний клавиш
Работает с форматами: *.sch (gEDA)
Экспорт в форматы: *.jpg
Проект скучен. Библиотека содержит только рассыпуху. Никаких разъемов DB-9 или микроконтроллеров там не увидеть. Русские буквы не переваривает. Форматы файлов не знакомые.
Привыкание: требуется допинг
Работает с форматами: не ясно
Экспорт в форматы: *.plt
Жуткий аппарат. Как и xcirciut скорее графическая рисовалка, чем схемная. Так и не разобрался, но возможно у кого-то получится лучше.
Привыкание: займет больше 5 минут
Работает с форматами: куча форматов, включая *.dxf
Экспорт в форматы: ратует, что может экспортировать в eagle, но протестировать не удалось
А если под linux, но не свободное?
Немецкий комбайн, дорог и всемогущ (честно признаюсь, что в редактируемом мной листе он иногда падал и терял последние изменения. Но так как нахаляву, то и претензий к cadsoft'у у меня никаких нет). Для рисования схем использует мощную расширяемую библиотеку (можно покопаться в интернете насчет дополнительных объектов и устройств). Русских букв нет и не переваривает. Чтобы начать делать схему «прямо сейчас» можно обойтись и Freeware лицензией (а позже попросить расширенную бесплатную лимитированную по времени версию Freemium ).
При желании можно купить стандартную сборку за $/?125 (для non-profit целей, разумеется), которая будет разводить платы до 160х100мм, что для домашних поделок очень даже вполне или облегченную за $/?49. И в отличие от остальных представленных здесь программ рисования схем формат eagle довольно популярен.
Привыкание: к хорошему привыкаешь быстро
Работает с форматами: *.sch (eagle)
Экспорт в форматы: *.jpg, *.bmp и другие пиксельные
Вывод: жизнь электронщика в linux равноценна жизни под другими операционными системами. Много форматов и все тянут одеяло на себя. Остается только иметь весь арсенал программного обеспечения, дабы иметь возможность не чувствовать себя ущемленным. А что касается сохранения схем куда-нибудь в стол без выкладывания в общий доступ, то сгодится любой вариант.
Комментарии ( 7 )
интересный обзорчик. вопрос вот какой. хоть одна из прог может симулировать работу схем? и если да то поддерживается симуляция прошитых контроллеров?
Я не силен в этом вопросе, все хочу попробовать gnucap или ng-spice. Но в любом случае proteus мы не получим, как мне кажется. А про симуляцию контроллеров есть picsimul, кажется, для pic16хх. На вскидку не могу сказать, не занимался.
Жуткий аппарат. Как и xcirciut скорее графическая рисовалка, чем схемная. Так и не разобрался, но возможно у кого-то получится лучше.
Странно. В последнем номере линуксформата (LXF131) написано про эту программу (пол странички) в HotPicks, вроде не ругают там её. :-/
А в каком-нибудь из редакторов есть наборы *советских* микросхем?
И ещё: А в них можно чертить не платы, а схемы(с блоками И, ИЛИ… и семисегментным индикатором)
Про наборы советских микросхем не знаю программ и для windows.
А вот насчет логических блоков есть прекрасный KSimus. Судя из названия которого можно даже подсветить лампочки или вывести численный результат по аналогии как делает Simulink из Matlab.
В настоящее время существует не так уж и много open-source САПР. Тем не менее, среди САПР для электроники (EDA) есть весьма достойные продукты. Этот пост будет посвящён моделировщику электронных схем с открытым исходным кодом Qucs. Qucs написан на С++ с использованием фреймворка Qt4. Qucs является кроссплатформенным и выпущен для ОС Linux, Windows и MacOS.
Разработку данной САПР начали в 2004 году немцы Michael Margraf и Stefan Jahn (в настоящее время не активны). Сейчас Qucs разрабатывается интернациональной командой, в которую вхожу и я. Руководителями проекта являются Frans Schreuder и Guilherme Torri. Под катом будет рассказано о ключевых возможностях нашего моделировщика схем, его преимуществах и недостатках по сравнению с аналогами.
Главное окно программы показано на скриншоте. Там смоделирован резонансный усилитель на полевом транзисторе и получены осциллограммы напряжения на входе и выходе и также АЧХ.
Как видно, интерфейс интуитивно понятен. Центральную часть окна занимает собственно моделируемая схема. Компоненты размещаются на схеме методом перетаскивания из левой части окна. Виды моделирования и уравнения также являются особыми компонентами. Более подробно принципы редактирования схем описаны в документации к программе.
Формат схемного файла Qucs основан на XML и к нему поставляется документация. Поэтому схема Qucs может быть легко сгенерирована сторонними программами. Это позволяет создавать ПО для синтеза схем, которое является расширением Qucs. Проприетарное ПО как правило использует бинарные форматы.
Перечислим основные компоненты, имеющиеся в Qucs:
- Пассивные RCL-компоненты
- Диоды
- Биполярные транзисторы
- Полевые транзисторы (JFET, MOSFET, MESFET и СВЧ-транзисторы)
- Идеальные ОУ
- Коаксиальные и микрополосковые линии
- Библиотечные компоненты: транзисторы, диоды и микросхемы
- Файловые компоненты: подсхемы, spice-подсхемы, компоненты Verilog
Библиотека компонентов использует собственный формат, основанный на XML. Но можно импортировать существующие библиотеки компонентов, основанные на Spice (приводятся в даташитах на электронные компоненты).
- Моделирование рабочей точки на постоянном токе
- Моделирование в частотной области на переменном токе
- Моделирование переходного процесса во временной области
- Моделирование S-параметров
- Параметрический анализ
Результаты моделирования можно экспортировать в Octave/Matlab и выполнить там постобработку данных.
Qucs основан на вновь разработанном движке схемотехнического моделирования. Отличительной особенностью этого движка является встроенная возможность моделирования S-параметров и КСВ, что важно для анализа ВЧ-схем. Qucs может пересчитывать S-параметры в Y- и Z-параметры.
На скриншотах показан пример моделирования S-параметров широкополосного усилителя высокой частоты.
Итак, отличительной особенностью Qucs является возможность анализа комплексных частотных характеристик (КЧХ), построение графиков на комплексной плоскости и диаграмм Смита, анализ комплексных сопротивлений и S-параметров. Эти возможности отсутствуют в проприетарных системах MicroCAP и MultiSim, и здесь Qucs даже превосходит коммерческое ПО и позволяет получить недостижимые для симуляторов электронных схем, основанных на Spice результаты.
Недостатком Qucs является малое количество библиотечных компонентов. Но этот недостаток не является препятствием к использованию, так как Qucs совместим с форматом Spice в котором приводятся модели электронных компонентов в даташитах. Также моделировщик работает медленнее, чем аналогичные Spice-совместимые моделировщики (например MicroCAP (проприетарный) или Ngspice (open-source)).
В настоящее время мы работаем над возможностью предоставления пользователю выбора движка для моделирования схемы. Можно будет использовать встроенный движок Qucs, Ngspice (spice-совместимый консольный моделировщик, похожий на PSpice) или Xyce (моделировщик с поддержкой параллельных вычислений через OpenMPI )
Теперь рассмотрим перечень нововведений в недавнем релизе Qucs 0.0.18 перспективных направлений в разработке Qucs:
- Улучшена совместимость с Verilog
- Продолжается портирование интерфейса на Qt4
- Реализован список недавних открытых документов в главном меню.
- Реализован экспорт графиков, схем в растровые и векторные форматы: PNG, JPEG, PDF, EPS, SVG, PDF+LaTeX. Эта функция полезна при подготовке статей и отчётов, содержащих результаты моделирования
- Возможность открытия документа схемы из будущей версии программы.
- Исправлены баги, связанные с зависанием моделировщика при определённых условиях.
- Ведётся разработка системы синтеза активных фильтров для Qucs (ожидается в версии 0.0.19)
- Ведётся разработка сопряжения с прочими open-source движками для моделирования электронных схем (Ngspice, Xyce, Gnucap). В последующих версиях будет добавлена возможность выбора движка для моделирования схемы.
Можно заключить, что несмотря на свои недостатки Qucs представляет собой весьма достойную альтернативу проприетарным САПР для моделирования электронных схем.
Читайте также: