Qucs: моделируем и анализируем
Содержание:
1. Установка и настройка;
2. Собираем схему;
3.Моделируем и анализируем (Вы читаете данный раздел);
4. Особенности цифровых схем.
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!
Настройка диаграммы
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.
Для того, чтобы добавить в схему требуемый вид моделирования нужно перетащить его из окна навигатора (вкладка «Компоненты», раздел «Виды моделирования») в рабочую область. Непосредственно расчет модели осуществляется кнопкой «Моделировать» в панели симулятора, выбором одноименного пункта в меню «Моделирование» или нажатием клавиши
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.
Интегрирующая RC-цепь в Qucs
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.
Создание частотных фильтров в Qucs
Qucs содержит полнофункциональный инструмент для автоматического расчета и генерации схем частотных фильтров. Для запуска мастера расчета фильтра нужно в меню «Инструменты» выбрать пункт «Синтез фильтров». Далее в диалоговом окне можно указать тип, класс и порядок фильтра, частотный диапазон и полное сопротивление (см. рис. выше). Если щелкнуть на кнопке «Рассчитать и скопировать в буфер обмена», а затем в рабочем поле использовать команду «Вставить», то получится готовая схема фильтра.
1. Установка и настройка;
2. Собираем схему;
3.
4. Особенности цифровых схем.
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!
Настройка диаграммы
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.
Для того, чтобы добавить в схему требуемый вид моделирования нужно перетащить его из окна навигатора (вкладка «Компоненты», раздел «Виды моделирования») в рабочую область. Непосредственно расчет модели осуществляется кнопкой «Моделировать» в панели симулятора, выбором одноименного пункта в меню «Моделирование» или нажатием клавиши
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.
Интегрирующая RC-цепь в Qucs
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.
Создание частотных фильтров в Qucs
Qucs содержит полнофункциональный инструмент для автоматического расчета и генерации схем частотных фильтров. Для запуска мастера расчета фильтра нужно в меню «Инструменты» выбрать пункт «Синтез фильтров». Далее в диалоговом окне можно указать тип, класс и порядок фильтра, частотный диапазон и полное сопротивление (см. рис. выше). Если щелкнуть на кнопке «Рассчитать и скопировать в буфер обмена», а затем в рабочем поле использовать команду «Вставить», то получится готовая схема фильтра.
