序言1.哪些是电路仿真
电路仿真_百度百科()
电子电路仿真(法语:),是指使用物理模型来对电子电路的真推行为进行模拟的工程方式。
电路仿真的作用:
实际电路成本很高,在制做实际电路之前,通过仿真可验证电路可行性
电路理论学习相对无趣,仿真能查看波形,加大对理论的理解
仿真可便捷的提供多种输入条件,以便剖析实际电路无法测试的情形
电路仿真最重要的一步是建立一个足够接近化学实现的电路,须要你足够全面地考虑到化学世界器件的各类作用关系(例如注意到各类RC寄生、热效应),而且将这种化学量作用关系描述得足够确切(选择|编撰足够确切的模型),所以仿真并不能取代剖析估算过程,用仿真来试验调整电路参数是不明智的,仿真最大的作用是在你心里有数的时侯作为验证。
2.Spice的发展历史
SPICE(with,以集成电路为重点的仿真程序)是最为普遍的电路级模拟程序,各软件厂家提供了、等不同版本spice软件,其仿真核心太原小异,都是采用了由英国加洲学院伯克利校区开发的spice模拟算法。
做电路仿真必须晓得哪些是SPICE模型!()这儿将spice的发展历史讲的一清二楚,写的也很生动有趣。
【科普】芯片设计之SPICE-知乎()
以下介绍当前世界上最流行几款电路仿真软件,每位软件都有各自的异同点,有各自擅长的领域,诸位朋友依照自身须要选用。
一.1.1简介
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可分解为P+Spice,其中P是PC(,个人笔记本)的意思。
目前是公司旗下的仿真软件,它勾画原理图的工具是Orcad,在使用包含模型的数据库勾画原理图时,可以在真实的原理图上做少量修改,如添加激励,添加参数等才能进行仿真,而不须要额外勾画专用于仿真的电路图,这一点带来了很大的便捷。
的仿真精度很高,仿真能挺好的模拟真实情况;支持瞬态剖析,AC剖析,参数扫描,蒙特卡洛剖析等多种剖析类型;支持模拟电路和数字电路仿真。
依托于的流行,也成为现在世界上使用人数最多,使用范围最广的最流行的电路仿真软件,同时也是我本人的主力电路仿真软件。
1.2学习资源官方公众号的英文教程,质量很高,仿真培训|从入门到精通21周学习计划()
在Orcad中按F1打开Help,搜索,可打开应用参考指南
优质工具书《基于和的模拟电路设计与仿真》,《元元件模型构建及应用》,《和综合电路仿真与剖析》(原书第2版),张东辉编绘;《开关电源仿真和应用》【美】M.编绘
1.3使用
原理图勾画界面如右图。值得一提的是,在更新到17.4版本以后,模型可以通过Part与放置,比之原先的Placepart的形式,便捷了好多。
波形观测界面:
1.4与forTI的关系
forTI是TI公司在推自己的仿真软件Tina失败(Tina总是流行不上去)的情况下,与公司联合推出的仿真软件,它和的惟一区别是,forTI自带TI元元件的仿真模型,可直接调用,但是它是免费的,所以假如只是仿真用,用forTI也完全可以。
二.2.1简介
®是一款高性能SPICE仿真器软件,包括原理图捕获图形界面。可侦测原理图以形成仿真结果,通过外置波形查看器轻松探求。与其他SPICE解决方案相比,的提高功能和模型改善了模拟电路仿真。
中的LT指的是,凌特公司,是一家高性能线性集成电路制造商,本是凌特公司推出的免费电路仿真软件,后凌特被ADI竞购,也弄成了ADI公司的。
现今(2022年9月23号),已发展到XVII(罗马数字17)版本,性能早已十分强悍。自带几乎所有的ADI公司的元元件模型,并带有模型测试电路,ADI公司的元元件种类丰富,这为电路仿真带来了很大的便捷。
相较,是免费的,安装包小,且仿真速率更快,仿真结果也足够精细物理虚拟仿真实验平台知乎,这种优点促使在学院教学中被用的好多,好多国外外的学院老师都热衷于此软件。
2.2学习资源
电路仿真从入门到精通、视频教程、中文教程_哔哩哔哩十分细致的视频教程,细致到啰嗦,有一些很实用的小方法分享,耐心看完,跟随上手做一遍,基本就入门了
官方教程|集电极电路仿真实战系列(全16节)_哔哩哔哩ADI公司官方的视频教程,介绍了常用的几种电路剖析类型、仿真不收敛的解决办法与怎样导出spice模型,视频精炼高效,但有一定门槛,适宜有一定基础后再看
ADIIV入门手册.pdf,不是最新版,但操作基本一致
给电路初学者的操作入门教程StepbyStep-知乎()
打开,按F1打开,这应当是最权威的教程了,讲的很细致,就是全英语不这么友好,但想深入学习必须学会查Help
2.3使用
原理图界面与波形观测界面:
三.3.1简介
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是韩国国家仪器(NI)有限公司推出的以为基础的仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方法,具有丰富的仿真剖析能力。
工程师们可以使用交互式地搭建电路原理图,并对电路进行仿真。提炼了SPICE仿真的复杂内容,这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和剖析新的设计,这也使其更适宜电子学教育。通过和虚拟仪器技术,PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。
的历史可以参考这篇文章:
简单来说就是,的前身是EWB,它最开始是法国图象交互技术公司(,IIT)于20世纪80年代末推出的一款专门用于电子线路仿真的软件,称作虚拟电子工作平台(,EWB),拿来对数字电路、模拟电路以及模拟/数字混和电路进行仿真,它同样是基于Spice模型的,博文上面关于Spice的发展历史中有提及过EWB。
后来,IIT在推出EWB5.0后,将软件更名为。2005年,NI竞购了IIT,开始隶属于NI。NI公司的另一个有名的软件是。竞购以后,NI将中的虚拟仪表融合进了,且开放了插口,致使可以便捷的和进行数据交互。虚拟仪表和与的交互能力也成为了的优势功能。
发展的较早,且入门简单,这促使在我国的学院教学中使用好多,好多学院老师在教学中会借助,直观的向中学生展示电路原理,并且,的模型精细程度不如,软件功能各方面都不如强悍,但是,是孤立的仿真软件,并没有原理图工具与PCB工具与其配套,也没有元元件厂商与其合作,所以,在工程领域,甚少有人会使用。喜欢精确结果和强悍功能的会选择,喜欢快速仿真和轻量功能的会选择免费的,与这三者相比没有哪些优势,所以,的使用基本局限于学院教学。
3.2学习资源
我个人对只是浅藏辄止,并没有深入使用,简单放几个链接供有兴趣的朋友参考:
仿真教程【史上最好】_哔哩哔哩
软件使用详尽入门教程(图文全解)-腾讯云开发者社区-腾讯云()
四./4.1简介
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是韩国公司推出的中的一种可视化仿真工具。是一个模块图环境,用于多域仿真以及基于模型的设计。它支持系统设计、仿真、自动代码生成以及嵌入式系统的连续测试和验证。提供图形编辑器、可自定义的模块库以及求解器,才能进行动态系统建模和仿真。
与相集成,才能在少将算法融入模型,能够将仿真结果导入至做进一步剖析。应用领域包括车辆、航空、工业手动化、大型建模、复杂逻辑、物理逻辑,讯号处理等方面。
的功能十分强悍,基本各行各业就会用到,但主要还是在系统仿真,算法仿真上应用最多,电路仿真并不是所擅长的,但一般为验证一些电路控制的算法,还是会在中搭建电路进行仿真,如仿真一些电源拓扑,像混频全桥,LLC等。
并不是基于Spice,元元件厂家不会提供模型,所以,我们在中搭建电路时使用的是理想模型而不是实际元件模型。这引起一些借助元件寄生参数的电路,如彭氏电桥振荡电路,在中仿真会失败,由于没有寄生参数,电路不会起振。
总得来说,假如想精确仿真模拟电路,不建议使用,而假如想进行系统仿真,算法验证,电路拓扑原理剖析等,就比较合适。
4.2学习资源
学习资源好多,书籍,视频,PDF,官方帮助文档等,可参考:
怎样学习仿真?-知乎()
-中国
4.3使用
好多元元件可以在这个库中找。
五.其它电路仿真软件
不仅以上介绍的四种比较流行的电路仿真软件外,还有一些没这么流行的,下边就我个人晓得的简单说明一下。
5.1Saber
Saber主要应用在电源领域,我本人也用过多次,总结上去就两个字——折磨,Saber原本是由于仿真精度高而被使用,但此软件十分不稳定,很容易报一些莫名其妙的错误,但是此软件的界面十分捡漏,一片黑,建议你们除非迫不得已,否则不要使用。
5.2
(EDA工具软件)_百度百科()
软件是日本Lab公司出版的EDA工具软件。它除了具有其它EDA工具软件的仿真功能,能够仿真单片机及外围元件。它是比较好的仿真单片机及外围元件的工具。其实国外推广刚起步,但已遭到单片机爱好者、从事单片机教学的班主任、致力于单片机开发应用的科技工作者的偏爱。
仿单片机的,在单片机领域比较流行,我没有使用过。
5.3
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AD也是流行的原理图设计与PCB设计工具,但其仿真功能仍然较弱,没实际用过。
5.4立创EDA
立创EDA,国产的EDA工具,其基础版带有一个仿真模式,可以进行简单仿真。我个人使用的是专业版,暂时没有仿真功能,等专业版上线仿真功能,我再去试试。
立创EDA仿真快速入门_哔哩哔哩
5.5(手机APP与网页端)
-Home
一款可以在手机上仿真电路的软件,同时有网页端应用,付费软件(似乎是98元),大约可以当作玩具。
5.6其它
假如有些我不晓得物理虚拟仿真实验平台知乎,又很优秀的电路仿真软件,诸位朋友可在评论区告知。
六.总结特点软件名
流行程度
☆☆☆☆☆
☆☆☆☆
☆☆☆
☆☆☆☆☆
适用范围
模拟/数字电路仿真
模拟/数字电路仿真
模拟/数字电路仿真
(学院教学)
系统仿真,算法验证
功能
特别强悍
强悍
强悍
特别强悍
模型类型
spice模型
spice模型
spice模型
理想模型/spice模型(可与联合仿真)
仿真速率
慢
较快
快
慢
收敛性
常常不收敛
时常不收敛
收敛
时常不收敛
精确度
十分精确
精确
精确
通常
上手难度
☆☆☆☆☆
☆☆☆☆
☆☆☆
☆☆☆☆☆
推荐:
笔记本性能强悍又想要十分精确的仿真结果的,推荐
不须要非常精确结果,想快速验证电路功能或理解电路原理的,推荐
,除学院生完成作业外,不推荐
,对于板级电路,非常是模拟电路仿真,不推荐
非常提醒:仿真最重要的是搭建出符合实际情况的模型,并对仿真结果心里有数,它不能代替估算和剖析,用做验证是合适的。
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