Изучаем азы электроники с симулятором Qucs
Содержание:
1.Установка и настройка (Вы читаете данный раздел);
2. Собираем схему;
3. Моделируем и анализируем;
4. Особенности цифровых схем.
Когда речь заходит о моделировании электрических цепей, обычно вспоминают тяжеловесные коммерческие программы, такие как NI Multisim (http://sine.ni.com/np/app/main/p/docid/nav-98/lang/ru, ранее известную как Electronics Workbench), Proteus ISIS (http://www.labcenter.com/ index.cfm) или Micro-Cap (http://www.spectrum-soft.com/index.shtm).
Несомненно, все эти продукты являются достойными представителями симуляторов электронных схем общего назначения SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis), но их функциональность часто оказывается избыточной для задач образовательного или исследовательского характера. В этом случае есть смысл обратиться к решениям OpenSource, которые менее требовательны к системным ресурсам, просты в освоении и к тому же бесплатны.
Самым известным продуктом для моделирования электрических схем с открытым исходным кодом является Qucs (Quite Universal Circuits Simulator). Дословно его название переводится как «вполне универсальный симулятор электрических цепей».
Qucs включает как графический интерфейс пользователя на основе библиотеки Qt (qucs), так и консольную утилиту (qucsator). Симулятор позволяет моделировать не только сигналы, но и поведение «шумов» в электрических цепях.
Распространяется Qucs по лицензии GNU GPL. Официальный сайт проекта - http://qucs. sourceforge.net.
Последняя стабильная версия Qucs - 0.0.16, датируется мартом 2011 года. Пусть читателя не смущает такой маленький номер релиза - рассматриваемый продукт зрел и готов к использованию. На странице загрузки (http://qucs.sourceforge.net/download.html) кроме ссылки на исходные коды, можно найти информацию о бинарных сборках Qucs под Windows, Linux, Mac OS X, FreeBSD, NetBSD и даже IRIX. Для многих дистрибутивов Linux программа присутствует в стандартных репозиториях (например, в репозиториях Ubuntu и Debian есть версия 0.0.15).
При сборке Qucs из исходных кодов нужно учесть, что стабильная версия использует устаревшую библиотеку Qt 3 и соответствующие средства разработки для нее. Порядок сборки стандартный: скачать архив, распаковать его, а затем выполнить традиционную последовательность команд:
Чтобы работать с цифровыми схемами в Qucs дополнительно потребуется пакет FreeHDL - симулятор, поддерживающий язык описания интегральных схем VHDL (Very high speed integrated circuits Hardware Description Language).
Исходные коды FreeHDL можно скачать с сайта (www.freehdl.seul.org) и установить, используя указанные выше команды.
Та же версия этого пакета (0.0.7) присутствует в стандартных репозиториях Debian и Ubuntu и устанавливается командой:
Для запуска графической версии Qucs можно в терминале выполнить команду:
При старте используется системная локализация. Для выбора альтернативного языка интерфейса (например, английского) можно использовать команду:
Главное окно графического интерфейса Qucs
Интерфейс Qucs, основанный на Qt 3, на фоне более современных приложений вызывает смешанные чувства.
Нельзя сказать, что он плох, но для тех, кто успел забыть Qt 3 (или вообще никогда его не видел) поначалу будет непривычным. Впрочем, в декабре прошлого года Qucs был успешно пор-тирован на Qt 4 (получить такой вариант исходных кодов можно только через SVN-репозиторий).
1.
2. Собираем схему;
3. Моделируем и анализируем;
4. Особенности цифровых схем.
Когда речь заходит о моделировании электрических цепей, обычно вспоминают тяжеловесные коммерческие программы, такие как NI Multisim (http://sine.ni.com/np/app/main/p/docid/nav-98/lang/ru, ранее известную как Electronics Workbench), Proteus ISIS (http://www.labcenter.com/ index.cfm) или Micro-Cap (http://www.spectrum-soft.com/index.shtm).
Несомненно, все эти продукты являются достойными представителями симуляторов электронных схем общего назначения SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis), но их функциональность часто оказывается избыточной для задач образовательного или исследовательского характера. В этом случае есть смысл обратиться к решениям OpenSource, которые менее требовательны к системным ресурсам, просты в освоении и к тому же бесплатны.
Самым известным продуктом для моделирования электрических схем с открытым исходным кодом является Qucs (Quite Universal Circuits Simulator). Дословно его название переводится как «вполне универсальный симулятор электрических цепей».
Qucs включает как графический интерфейс пользователя на основе библиотеки Qt (qucs), так и консольную утилиту (qucsator). Симулятор позволяет моделировать не только сигналы, но и поведение «шумов» в электрических цепях.
Распространяется Qucs по лицензии GNU GPL. Официальный сайт проекта - http://qucs. sourceforge.net.
Установка и настройка
Последняя стабильная версия Qucs - 0.0.16, датируется мартом 2011 года. Пусть читателя не смущает такой маленький номер релиза - рассматриваемый продукт зрел и готов к использованию. На странице загрузки (http://qucs.sourceforge.net/download.html) кроме ссылки на исходные коды, можно найти информацию о бинарных сборках Qucs под Windows, Linux, Mac OS X, FreeBSD, NetBSD и даже IRIX. Для многих дистрибутивов Linux программа присутствует в стандартных репозиториях (например, в репозиториях Ubuntu и Debian есть версия 0.0.15).
При сборке Qucs из исходных кодов нужно учесть, что стабильная версия использует устаревшую библиотеку Qt 3 и соответствующие средства разработки для нее. Порядок сборки стандартный: скачать архив, распаковать его, а затем выполнить традиционную последовательность команд:
$ ./configure
$ make
$ sudo make install
$ make
$ sudo make install
Чтобы работать с цифровыми схемами в Qucs дополнительно потребуется пакет FreeHDL - симулятор, поддерживающий язык описания интегральных схем VHDL (Very high speed integrated circuits Hardware Description Language).
Исходные коды FreeHDL можно скачать с сайта (www.freehdl.seul.org) и установить, используя указанные выше команды.
Та же версия этого пакета (0.0.7) присутствует в стандартных репозиториях Debian и Ubuntu и устанавливается командой:
$ sudo apt-get install freehdl
Для запуска графической версии Qucs можно в терминале выполнить команду:
$ qucs
При старте используется системная локализация. Для выбора альтернативного языка интерфейса (например, английского) можно использовать команду:
$ LANG=en qucs
Главное окно графического интерфейса Qucs
Интерфейс Qucs, основанный на Qt 3, на фоне более современных приложений вызывает смешанные чувства.
Нельзя сказать, что он плох, но для тех, кто успел забыть Qt 3 (или вообще никогда его не видел) поначалу будет непривычным. Впрочем, в декабре прошлого года Qucs был успешно пор-тирован на Qt 4 (получить такой вариант исходных кодов можно только через SVN-репозиторий).
