各种电路仿真软件的分析与比较
各大仿真软件介绍
各大仿真软件介绍(包括算法,原理)随着无线和有线设计向更高频率的发展和电路复杂性的增加,对于高频电磁场的仿真,由于忽略了高阶传播模式而引起仿真的误差。
另外,传统模式等效电路分析方法的限制,与频率相关电容、电感元件等效模型而引起的误差。
例如,在分析微带线时,许多易于出错的无源模式是由于微带线或带状线的交叉、阶梯、弯曲、开路、缝隙等等,在这种情况下是多模传输。
为此,通常采用全波电磁仿真技术去分析电路结构,通过电路仿真得到准确的非连续模式S参数。
这些EDA仿真软件与电磁场的数值解法密切相关的,不同的仿真软件是根据不同的数值分析方法来进行仿真的。
通常,数值解法分为显示和隐示算法,隐示算法(包括所有的频域方法)随着问题的增加,表现出强烈的非线性。
显示算法(例如FDTD、FIT方法在处理问题时表现出合理的存储容量和时间。
本文根据电磁仿真工具所采用的数值解法进行分类,对常用的微波EDA仿真软件进行论述。
2.基于矩量法仿真的微波EDA仿真软件基于矩量法仿真的EDA 软件主要包括A D S(Advanced Design System)、Sonnet电磁仿真软件、IE3D和Microwave office。
2.1ADS仿真软件Agilent ADS(Advanced Design System)软件是在HP EESOF系列EDA软件基础上发展完善起来的大型综合设计软件,是美国安捷伦公司开发的大型综合设计软件,是为系统和电路工程师提供的可开发各种形式的射频设计,对于通信和航天/防御的应用,从最简单到最复杂,从离散射频/微波模块到集成MMIC。
从电路元件的仿真,模式识别的提取,新的仿真技术提供了高性能的仿真特性。
该软件可以在微机上运行,其前身是工作站运行的版本MDS(Microwave Design System)。
该软件还提供了一种新的滤波器的设计引导,可以使用智能化的设计规范的用户界面来分析和综合射频/微波回路集总元滤波器,并可提供对平面电路进行场分析和优化功能。
基于multisim仿真电路的设计与分析
基于multisim仿真电路的设计与分析
Multisim是一种电路仿真软件,可用于设计、验证、测试电路、系统,以及进行以及抗干扰性分析。
多西姆允许用户模拟几乎所有类型的器件,从单个P型半导体到功率调制器,而且还可以快速分析仿真结果。
首先,用户可以使用Multisim设计和模拟他们需要的电路。
用户可以使用基于PCB 的图形用户界面来构建电路,并选择多种不同的器件进行模拟,还可以使用贴片微电子器件实现更精确的模拟效果。
其次,用户可以使用Multisim验证设计的电路,比如测量器件的电压和电流,计算电感和电容的时间常数,以及检测电路的故障和短路情况等等。
这可以帮助用户确保设计的电路是否按他们希望的方式正常运行,也可以帮助用户更好地理解复杂的电路结构与特性之间的关系。
最后,用户还可以利用Multisim对电路进行抗干扰性分析,测量系统的信号完整性和可靠性,以及对抗外界的干扰因素的敏感程度等等。
这对于确保电路和系统具有良好的可靠性和性能是至关重要的,这也是Multisim非常强大的一个特性。
总之,Multisim是一款全面功能强大的仿真软件,可用于设计、验证、测试电路和系统,以及对抗干扰性分析等等,它可以帮助用户找出电路存在的问题或弱点,确保系统具有良好的可靠性和性能。
六款主流电子电路仿真软件优缺点比较
六款主流电子电路仿真软件优缺点比较随着电子电路仿真技术的不断发展,许多公司推出了各种功能先进、性能强劲的仿真软件。
既然它们能百家争鸣,那么肯定是在某些方面各有优劣的。
本文主要针对Multisim、Tina、Proteus、Cadence、Matlab仿真工具包Simulink及Altium Designer等这六款软件的优缺点做了对比分析,具体的跟随小编一起来了解一下。
(1)Multisim在模电、数电的复杂电路虚拟仿真方面,Multisim是当之无愧的一哥。
它有形象化的极其真实的虚拟仪器,无论界面的外观还是内在的功能,都达到了的最高水平。
它有专业的界面和分类,强大而复杂的功能,对数据的计算方面极其准确。
在我们参加电子竞赛的时候,特别是模拟方向的题目,我们用得最多的仿真软件就是Multisim。
同时,Multisim不仅支持MCU,还支持汇编语言和C语言为单片机注入程序,并有与之配套的制版软件NI Ultiboard10,可以从电路设计到制板layout一条龙服务。
Multisim的缺点是,软件过于庞大,对MCU的支持不足,制板等附加功能比不上其他的专门的软件。
(2)TinaTina的界面简单直观,元器件不算多,但是分类很好,而且TI公司的元器件最齐全。
在比赛时经常用到TI公司的元器件,当在Multisim找不到对应的器件时,我们就会用到Tina来仿真。
Tina的缺点是,功能相对较少,对TI公司之外的元器件支持较少。
(3)ProteusProteus作为一款集电路仿真、PCB设计、单片机仿真于一体软件,它不仅含有大量的基于真实环境的元器件,支持众多主流的单片机型号及通用外设模型,还提供最优秀的实时显示效果,它的动态仿真是基于帧和动画的,因此提供更好的视觉效果。
Proteus支持单片机汇编语言的编辑/编译/源码级仿真,内带8051、A VR、PIC的汇编编译器,也可以与第三方集成编译环境(如IAR、Keil和Hitech)结合,进行高级语言的源码级仿真和调试。
电气工程与自动化的电气工程软件与工具
电气工程与自动化的电气工程软件与工具电气工程与自动化是一门涉及电力系统、电路、控制系统等方面的学科,随着科技的发展,电气工程领域出现了许多优秀的软件与工具,这些软件与工具在电气工程的设计、仿真、控制等方面发挥着重要的作用。
本文将介绍几种电气工程软件与工具及其应用。
一、电路设计软件电路设计软件是电气工程中一种非常重要的工具,它可以帮助电气工程师进行电路的设计、仿真和分析。
其中比较常用的电路设计软件有Protues、Altium Designer和OrCAD。
这些软件具有直观的界面和强大的功能,可以帮助工程师轻松进行电路的设计和优化。
1. ProtuesProtues是一款功能强大的电路设计与仿真软件,主要用于模拟和验证电路的性能。
它提供了丰富的元件库和电路仿真功能,可以帮助工程师进行各种电路的设计和测试。
此外,Protues还支持电路板布局设计和自动布线,为电气工程师提供了全方位的设计工具。
2. Altium DesignerAltium Designer是一款专业的电路设计软件,广泛应用于电子产品的设计与开发。
它提供了完整的设计流程,包括原理图设计、PCB设计和设计规则检查等功能。
Altium Designer具有友好的界面和丰富的元器件库,可以帮助工程师快速设计出高质量的电路板。
3. OrCADOrCAD是一款老牌的电路设计软件,早期主要应用于模拟电路设计,随着技术的进步,它也逐渐增加了数字电路设计和信号完整性分析等功能。
OrCAD提供了庞大的元器件库和强大的仿真工具,可以满足电气工程师的各种设计需求。
二、PLC编程软件可编程逻辑控制器(PLC)是电气工程中的一种常用控制设备,用于实现自动化控制系统。
PLC编程软件是对PLC进行编程的工具,以下介绍两种常用的PLC编程软件。
1. Siemens S7-300西门子S7-300系列是一种广泛应用于电气控制系统的PLC,它的编程软件是Step 7。
几款电路仿真软件的对比分析
几款软件的对比分析1. PSpice 仿真软件简介:PSpice属于元件级仿真软件,模型采用spice通用语言编写,移植性强,常用的信息电子电路,是它最适合的场合。
现在使用较多的是 PSpice 8.0,工作于 Windows 环境,占用硬盘空间60M左右,整个软件由原理图编辑、电路仿真、激励编辑、元器件库编辑、波形图等几个部分组成,使用时是一个整体。
PSpice 的电路元件模型反映实际型号元件的特性,通过对电路方程运算求解,能够仿真电路的细节,特别适合于对电力电子电路中开关暂态过程的描述。
主要功能:(1)复杂的电路特性分析,如:蒙特卡罗分析(2)模拟、数字、数模电路仿真(3)集成度提高缺点:(1)不适用于大功率器件(2)采用变步长算法,导致计算时间的延长(3)仿真的收敛性较差。
2. saber仿真软件简介:被誉为全球最先进的系统仿真软件,也是唯一的多技术、多领域的系统仿真产品,现已成为混合信号、混合技术设计和验证工具的业界标准,可用于电子、电力电子、机电一体化、机械、光电、光学、控制等不同类型系统构成的混合系统仿真,这也是saber的最大特点。
Saber最为混合仿真系统,可以兼容模拟、数学、控制量的混合仿真,便于在不同层面撒谎那个分析和解决问题,其他仿真软件不具备这样的功能。
Saber的仿真真实性很好,从仿真的电路到实际的电路实现,期间参数基本不用修改。
主要功能:(1)原理图输入和仿真(2)数据可视化和分析(3)模型库(4)建模缺点:操作较复杂,原理图仿真常常不收敛导致仿真失败,很占系统资源,环路扫频耗时太长(以几十分钟计)3. PLECS仿真系统简介:被全球众多知名公司的研发工程师誉为“全球最专业的系统级电力电子电路仿真系统”,也是一个用于电路和控制结合的多功能仿真软件,尤其适用于电力电子和传动系统。
PLECS独立版本已于2010年开发,自此PLECS脱离MATLAB/Simulink。
PLECS独立版具有控制元件库和电路元件库,采用优化的解析方法,仿真速度更快,比PLECS嵌套版本快2.5倍。
仿真软件Multisim与PSpice在电路设计中的功能比较
仿真软件Mu ltisi m与PSp ice在电路设计中的功能比较庄小利吴季随着计算机技术的迅速发展,计算机辅助设计技术(CAD)已渗透到电子线路设计的各个领域,包括电路图生成、逻辑模拟、电路分析、优化设计、最坏情况分析、印刷板设计等。
目前国际上比较流行两个仿真软件:Multis im(EWB的版本)和PSpice。
通过对两个软件的认真学习和反复比较,发现二者存在很多差异,下面进行一一说明。
1 Muitis im与PS pice元器件的异同Muhisi m的元器件分为电源/信号源元器件、虚拟元器件和真实元器件3种,电源/信号源器件大多放在电源分类库中;虚拟元器件,其模型参数可以根据用户的需要进行设置,没有具体的封装,印刷电路板软件也没有相应的元器件库,在市场上没有相应的元器件出售;真实元器件具有精确的仿真模型和相应的封装,在印刷板电路设计软件中有相应的元器件库,且在市场上有相应的元器件出售,Multis im提供的元器件都能用于电路的仿真,并且有用于R F仿真的微波器件。
PSpice有4个虚拟元件IPR INT,IPLOT,VPRINT1,VPLOT1,其功能和Mu ltisi m 中的虚拟仪表有点相似,但只是记录电路中某一点的电流或电压值。
PS pice的基本元器件的属性都可以修改。
他把元器件分为有仿真模型的和无仿真模型的,只有那些具有仿真模型的才能用于原理图的仿真,其他的就只能用于原理图的绘制。
PSpice有一类特殊的元器件:模拟行为模型元器件,用此类元件可以去仿真一块尚未完成或是极复杂的子电路,用户可以自行定义或使用P Spic e内已经建好的模拟行为模型元件,他运用描述电路特性的方式而不需要以真实电路来输入与仿真,可大幅精简仿真的时间及复杂度。
电力系统仿真软件的运用与比较
电力系统仿真软件的运用与比较电力系统仿真软件在电力系统的规划、设计和运行中具有重要意义。
通过对电力系统的仿真模拟,我们可以预测和评估各种电力系统配置的性能表现,优化系统设计,提高系统稳定性与可靠性。
本文将介绍常用的电力系统仿真软件,分析其优缺点,并比较其在不同运用场景下的表现。
PSS/E:PSS/E是一款功能强大的电力系统仿真软件,由美国电力科学研究院开发。
它支持多种仿真模型,如发电机、变压器、负荷等,可以模拟复杂的电力系统稳态和动态行为。
PSS/E的优点是精度高、速度快、稳定性好,缺点是价格昂贵,且对用户的要求较高。
MATLAB/Simulink:MATLAB/Simulink是MathWorks公司开发的著名仿真软件,可以用于各种动态系统的建模与仿真。
它支持自定义模型库,用户可以根据需要创建自己的模型。
MATLAB/Simulink的优点是易学易用、模块丰富、功能强大,缺点是对于某些特定领域的模型库支持不够完善。
ETAP:ETAP是一款广受欢迎的电力系统仿真软件,由美国ETAP公司开发。
它支持电力系统的稳态和暂态仿真,具有强大的分析功能和广泛的设备模型库。
ETAP的优点是界面友好、操作简单、支持广泛,缺点是价格较高,且可能存在一定的学习曲线。
电力系统仿真软件在以下几个方面有广泛运用:动态模拟:通过对电力系统的动态模拟,我们可以研究不同运行条件下的系统性能,如故障恢复、负荷波动等。
稳态分析:稳态分析有助于我们了解电力系统的长期运行状态,优化系统配置,提高电力系统的稳定性。
电机启动:电机启动过程中可能会对电力系统产生较大冲击,通过仿真软件可以预测和评估不同启动方案对系统的影响。
我们将使用不同仿真软件对同一电力系统进行仿真,并对结果进行比较。
在动态模拟方面,PSS/E和MATLAB/Simulink均表现出较高的精度和速度,而ETAP在这方面略逊一筹。
在稳态分析方面,PSS/E和ETAP的结果相近,但MATLAB/Simulink在一些关键参数的模拟上存在一定误差。
各种电路仿真软件的分析与比较
各种电路仿真软件的分析与比较电路仿真软件是电子工程师和电路设计师的常用工具,它们可以帮助用户设计、分析和优化各种类型的电路。
市场上有许多不同的电路仿真软件可供选择,下面将对其中一些软件进行分析与比较。
1. MultisimMultisim是一款由National Instruments公司开发的强大的电路仿真工具。
它提供了图形化界面,使用户可以通过拖拽和连接电子元件来快速构建电路。
Multisim支持不同级别的仿真,包括直流、交流和时域仿真。
它还提供了电路布局、布线和生成BOM(Bill of Materials)的功能。
2. LTspiceLTspice是一款免费的电路仿真软件,由Linear Technology公司开发。
它以其快速、准确和稳定的仿真引擎而闻名。
LTspice支持电路的直流、交流和傅里叶分析。
它还提供可视化和波形分析工具来帮助用户分析电路性能。
LTspice提供了在线支持论坛,用户可以在这里获取技术支持和交流经验。
3.PSPICEPSPICE是一款由Cadence Design Systems开发的强大的电路仿真软件。
它提供了图形化界面,支持电路的直流、交流和时域仿真。
PSPICE 还具有傅里叶分析和混合信号仿真的能力。
它也支持从其他设计工具导入电路设计,并与Cadence的其他工具无缝集成。
4.TINATINA是一种经济实用的电路仿真和PCB设计软件,由DesignSoft公司开发。
TINA提供了丰富的电子元件库,用户可以通过简单的拖拽和连接来构建电路。
它支持直流、交流和时域仿真,并提供了实时波形分析和数字示波器的功能。
TINA还具有电路优化和布线功能,使其成为一种功能强大的工具。
5.OrCADOrCAD是由Cadence Design Systems开发的全面的电路设计和仿真解决方案。
它提供了图形化界面,支持直流、交流和时域仿真。
OrCAD还支持创建分析报告、自动布线和PCB设计的功能。
最好用的电路仿真multisim与proteus比拼
目录Proteus——单片机、数电仿真之父 (2)功能模块 (3)完善的电路仿真功能 (3)单片机协同仿真功能 (4)实用的PCB设计平台 (4)Multisim——模电仿真之父 (6)仿真的内容: (6)器件建模及仿真:可以建模及仿真的器件: (7)直观的捕捉和功能强大的仿真: (7)Proteus——单片机、数电仿真之父Proteus软件是英国Lab Center Electronics公司出版的EDA工具软件(该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司)。
它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件。
它是目前比较好的仿真单片机及外围器件的工具。
虽然目前国内推广刚起步,但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。
Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件),从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。
是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台,其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等,2010年又增加了Cortex和DSP系列处理器,并持续增加其他系列处理器模型。
在编译方面,它也支持IAR、Keil和MATLAB等多种编译器。
功能模块智能原理图设计丰富的器件库:超过27000种元器件,可方便地创建新元件;智能的器件搜索:通过模糊搜索可以快速定位所需要的器件;智能化的连线功能:自动连线功能使连接导线简单快捷,大大缩短绘图时间;支持总线结构:使用总线器件和总线布线使电路设计简明清晰;可输出高质量图纸:通过个性化设置,可以生成印刷质量的BMP图纸,可以方便地供WORD、POWERPOINT等多种文档使用。
完善的电路仿真功能ProSPICE混合仿真:基于工业标准SPICE3F5,实现数字/模拟电路的混合仿真;超过27000个仿真器件:可以通过内部原型或使用厂家的SPICE文件自行设计仿真器件,Labcenter 也在不断地发布新的仿真器件,还可导入第三方发布的仿真器件;多样的激励源:包括直流、正弦、脉冲、分段线性脉冲、音频(使用wav文件)、指数信号、单频FM、数字时钟和码流,还支持文件形式的信号输入;丰富的虚拟仪器:13种虚拟仪器,面板操作逼真,如示波器、逻辑分析仪、信号发生器、直流电压/电流表、交流电压/电流表、数字图案发生器、频率计/计数器、逻辑探头、虚拟终端、SPI 调试器、I2C调试器等;生动的仿真显示:用色点显示引脚的数字电平,导线以不同颜色表示其对地电压大小,结合动态器件(如电机、显示器件、按钮)的使用可以使仿真更加直观、生动;高级图形仿真功能(ASF):基于图标的分析可以精确分析电路的多项指标,包括工作点、瞬态特性、频率特性、传输特性、噪声、失真、傅立叶频谱分析等,还可以进行一致性分析;单片机协同仿真功能支持主流的CPU类型:如ARM7、8051/52、AVR、PIC10/12、PIC16、PIC18、PIC24、dsPIC33、HC11、BasicStamp、8086、MSP430等,CPU类型随着版本升级还在继续增加,如即将支持CORTEX、DSP 处理器;支持通用外设模型:如字符LCD模块、图形LCD模块、LED点阵、LED七段显示模块、键盘/按键、直流/步进/伺服电机、RS232虚拟终端、电子温度计等等,其COMPIM(COM口物理接口模型)还可以使仿真电路通过PC机串口和外部电路实现双向异步串行通信;实时仿真:支持UART/USART/EUSARTs仿真、中断仿真、SPI/I2C仿真、MSSP仿真、PSP仿真、RTC仿真、ADC仿真、CCP/ECCP仿真;编译及调试:支持单片机汇编语言的编辑/编译/源码级仿真,内带8051、AVR、PIC的汇编编译器,也可以与第三方集成编译环境(如IAR、Keil和Hitech)结合,进行高级语言的源码级仿真和调试;实用的PCB设计平台原理图到PCB的快速通道:原理图设计完成后,一键便可进入ARES的PCB设计环境,实现从概念到产品的完整设计;先进的自动布局/布线功能:支持器件的自动/人工布局;支持无网格自动布线或人工布线;支持引脚交换/门交换功能使PCB设计更为合理;完整的PCB设计功能:最多可设计16个铜箔层,2个丝印层,4个机械层(含板边),灵活的布线策略供用户设置,自动设计规则检查,3D 可视化预览;多种输出格式的支持:可以输出多种格式文件,包括Gerber文件的导入或导出,便利与其它PCB 设计工具的互转(如protel)和PCB板的设计和加工。
几种电源仿真软件介绍
几种电源仿真软件介绍(转摘)IsSpice是美国Intusoft公司推出的一种商业仿真软件,是ICAP/4软件集成系统的重要组成部分。
ICAP/4软件集成系统主要由SpiceNet、PreSPice、InSpice和IntuScope四大功能模块组成。
ICAP/4的工作流程是:首先进入SpiceNet绘制电路图,并生成相应的Netlist文件,然后执行IsSpice仿真软件模块,在仿真之前系统将自动连接PreSpice仿真资料库中的元件模型,仿真完成之后利用IntuScope波形分析处理模块对仿真模型进行分析处理。
SpiceNet是电路原理图绘制模块,主要实现电路原理图的绘制、Netlist文件的自动生成、瞬态波形显示以及交互式仿真控制。
SpiceNet与当前流行的各种仿真系统兼容,其输出文档格式适用于Mentor、OrCAD和Protel系统。
ICAP/4工业版的PreSpice元件资料库中包含10,000种以上的元件模型,以ASCⅡ格式保存,用户可以随时通过仿真模型浏览器Parts Browser对不同元器件供应商提供的元件模型进行浏览。
同时,ICAP/4系统还提供了100多个通用模型,输入相应的元件参数后即可直接调用。
另外,用户可以即时通过Internet下载最新的元件库。
InSpice是具有完善的仿真控制功能的交互式仿真软件,其主要特点包括:(1)瞬态波形显示;(2)电路元件电压、电流、功耗及模型参数显示;(3)采用ICL交互式编程语言控制仿真过程;(4)可进行成组参数扫描;(5)可进行交流、直流、瞬态、噪声、傅立叶、失真度、温度、直流灵敏度、蒙特卡罗分析和最佳化分析;(6)可测量电路参数临界值。
IntuScope波形分析处理软件能够实现数字式存储示波器和频谱分析仪的功能,能够对仿真结果进行实时分析和计算处理。
主要能够实现:(1)显示各种分析类型的仿真波形;(2)波形分析参数包括:有效值、峰-峰值、平均值、最大值、最小值;(3)允许同时显示和分析大量波形;(4)可进行回归、滤波、增益、相位、上升/下降时间分析和计算。
各种EDA软件对比
Multisim是美国国家仪器(NI)有限公司推出的以Windows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式,具有丰富的仿真分 析能力 它具有更加形象直观的人机交互界面,特别是其仪器仪表库中的各仪 器仪表与操作真实实验中的实际仪器仪表完全没有两样,但它对模数 电路的混合仿真功能却毫不逊色,几乎能够100%地仿真出真实电路 的结果,并且它在仪器仪表库中还提供了万用表、信号发生器、瓦特 表、双踪示波器、波特仪(相当实际中的扫频仪)、字信号发生器、 逻辑分析仪、逻辑转换仪、失真度分析仪、频谱分析仪、网络分析仪 和电压表及电流表等仪器仪表。还提供了我们日常常见的各种建模精 确的元器件,比如电阻、电容、电感、三极管、二极管、继电器、可 控硅、数码管等等。模拟集成电路方面有各种运算放大器、其他常用 集成电路。数字电路方面有74系列集成电路、4000系列集成电路、 等等还支持自制元器件。同时它还能进行VHDL仿真和Verilog HDL 仿真。
目前,使用Protel 99se进行PCB设计工作的人员,数 量还相当巨大。protel 99se对PCB设计行业的贡献相 当巨大。无论是广泛使用的Protel99还是后续的各个版 本,均提供了一个集成的设计环境,包括了原理图设计 和PCB布线工具,集成的设计文档管理,支持通过网络 进行工作组协同设计功能。自Protel DXP/DXP2004开 始,提供了全新的 FPGA 设计的功能;自Altium Designer 6.0开始,将设计流程、集成化PCB 设计、 可编程器件(如FPGA)设计和基于处理器设计的嵌入 式软件开发功能整合在一起;自Altium Designer 6.8 开始,添加了三维PCB可视化和导航技术,通过该功能, 设计师可以随时查看板卡的精确成型,以及与设计团队 的其他成员共享信息。
仿真软件Multisim与PSpice在电路设计中的功能比较
仿真软件Multisim与PSpice在电路设计中的功能比较随着计算机技术的迅速发展,计算机辅助设计技术(CAD)已渗透到电子线路设计的各个领域,包括电路图生成、逻辑模拟、电路分析、优化设计、最坏情况分析、印刷板设计等。
目前国际上比较流行两个仿真软件:Multisim和PSpice。
通过对两个软件的认真学习和反复比较,发现二者存在很多差异,下面进行一一说明。
1、Multisim与PSpice元器件的异同Multisim的元器件分为电源/信号源元器件、虚拟元器件和真实元器件3种。
电源/信号源器件大多放在电源分类库中;虚拟元器件,其模型参数可以根据用户的需要进行设置,没有具体的封装,印刷电路板软件也没有相应的元器件库,在市场上没有相应的元器件出售;真实元器件具有精确的仿真模型和相应的封装,在印刷板电路设计软件中有相应的元器件库,且在市场上有相应的元器件出售,Multisim提供的元器件都能用于电路的仿真,并且有用于RF仿真的微波器件。
PSpice有4个虚拟元件IPRINT,IPLOT,VPRINT1,VPLOT1,其功能和Multisim 中的虚拟仪表有点相似,但只是记录电路中某一点的电流或电压值。
PSpice的基本元器件的属性都可以修改。
它把元器件分为有仿真模型的和无仿真模型的,只有那些具有仿真模型的才能用于原理图的仿真,其他的就只能用于原理图的绘制。
PSpice有一类特殊的元器件:模拟行为模型元器件,用此类元件可以去仿真一块尚未完成或是极复杂的子电路,用户可以自行定义或使用PSpice内已经建好的模拟行为模型元件,它运用描述电路特性的方式而不需要以真实电路来输入与仿真,可大幅精简仿真的时间及复杂度。
2、Multisim 与PSpice绘制原理图的异同Multisim与PSpice绘制原理图时,在很多功能上是相同的。
比如:复制、粘贴、旋转、放置文字、建立新元件、绘制层次图等,但PSpice可以绘制非电气性质的图元,可以通过输人VHDL程序来代替绘制原理图(Multisim只是可以在原理图中用VHDL器件),在原理图中可以添加网络标识,且网络标识可以直接代替节点编号用于仿真,原理图绘制完成后可以进行DRC(设计规则检查),可以产生元器件之间互连关系的报表,可以对设计的电路进行优化程序设计。
基于MULTISIM仿真电路的设计与分析
基于MULTISIM仿真电路的设计与分析一、本文概述本文旨在探讨基于Multisim仿真软件的电路设计与分析方法。
我们将详细介绍Multisim仿真电路的基本原理,操作流程,以及在实际电路设计中的应用。
通过本文,读者将能够了解Multisim仿真软件的基本功能,掌握电路设计的基本步骤,学会利用Multisim进行电路仿真分析,从而提高电路设计效率,减少实际电路搭建过程中的错误和成本。
我们将简要介绍Multisim仿真软件的发展历程、特点及其在电路设计领域的重要性。
然后,我们将详细阐述电路设计的基本流程,包括需求分析、原理图设计、仿真分析、优化改进等步骤。
接下来,我们将通过具体的案例,展示如何利用Multisim进行电路仿真分析,包括电路元件的选择、电路连接、仿真参数设置、结果分析等过程。
我们将对基于Multisim仿真电路的设计与分析方法进行总结,并展望其在未来电路设计领域的应用前景。
通过本文的学习,读者将能够熟悉并掌握基于Multisim仿真电路的设计与分析方法,为实际电路设计提供有力的支持。
本文也将为电路设计师、电子爱好者以及相关专业学生提供有益的参考和借鉴。
二、MULTISIM仿真软件基础MULTISIM是一款强大的电路设计与仿真软件,广泛应用于电子工程、计算机科学及相关领域的教学和科研中。
它为用户提供了一个直观、易用的图形界面,允许用户创建、编辑和模拟各种复杂的电路系统。
本章节将详细介绍MULTISIM仿真软件的基础知识和基本操作,为后续的电路设计与分析奠定坚实基础。
MULTISIM软件界面简洁明了,主要由菜单栏、工具栏、电路图编辑区和结果输出区等部分组成。
用户可以通过菜单栏访问各种命令和功能,如文件操作、电路元件库、仿真设置等。
工具栏则提供了一系列快捷按钮,方便用户快速选择和使用常用的电路元件和工具。
电路图编辑区是用户创建和编辑电路图的主要区域,支持多种电路元件的拖拽和连接。
结果输出区则用于显示仿真结果和数据分析。
常用软件比较
labview适合学习虚拟仪器,适合设计采集数据并分析界面multisim适合学习电路设计,适合硬件设计分析(偏模电吧)matlab很强大,适合各种数值分析、电气系统分析、数字图像处理等proteus适合学习单片机和嵌入式等,并可绘制PCBPspice适合电路参数分析。
你应该权衡你想学习什么来选择软件,而不是说迎合哪款软件好就学习都是电路仿真软件,Pspice前者长于模拟电路的分析,proteus长于单片机数字电路,拥有大量的仿真模型最简单的是protues, 而且还可以仿真单片机。
pspice的库里的东西也挺多,但用起来比较复杂。
matlab不能用来仿真电路。
实际上,两者用途没区别,都是PCB绘制软件。
只是Altium比protel的功能更强大,更完善。
1、Altium支持FPGA,且拥有用自身设计出的开发板(NanoBoard),此板电路原理图、元件封装、PCB图在...\examples\Reference Designs目录中。
2、Altium可以将绘制出的PCB用3D效果展示,可以让设计者有直观感受。
3、Altium拥有强大的PCB布线,提升了布通率与速度。
4、Altium全新的设计理念,将电路原理图、元件原理图、元件封装或者自带的集成封装库以及最终PCB图,分成不同文件名,便于今后同种器件在不同的设计中直接导入。
5、Altium绘制PCB的层数有所增加,几层忘了。
6、Altium可以直接导入AutoCAD文件(画PCB外框用)以及将电路图或PCB图制作成PDF,当然还有钻孔文件,又可以导入其他EDA软件所设计的文件,比如P-CAD、PADS、Orcad等。
7、想不出了。
可以这样说,电子产品从图纸到工厂,最终变为成品,再从成品变为商品,Altium提供当今最全面、最有效地设计平台。
Altium Designer就是Protel的升级版,但从名字的变化来看,绝非是简单的升级,而是一种脱胎换骨!就目前大多数高校的教学情况看,还在教授Protel,无可厚非,Protel简单易上手。
几款电路仿真软件的对比分析
几款电路仿真软件的对比分析电路仿真软件是电子工程师进行电路设计和验证的重要工具,它可以帮助电子工程师模拟和分析电路的性能,从而提高设计的效率和准确性。
常见的电路仿真软件有Cadence OrCAD、Ansys Simplorer、LTspice、Multisim等。
本文将对这几款电路仿真软件进行对比分析。
首先,我们来看Cadence OrCAD。
OrCAD是一套非常受欢迎的电路设计与仿真工具,它提供了完整的电路设计流程,包括原理图绘制、模拟仿真、PCB设计和布局等。
OrCAD的仿真功能强大,支持SPICE模型和大量的库元件,用户可以通过仿真分析电路的性能,比如频率响应、电流电压波形等。
此外,OrCAD的界面友好,使用起来比较简单,并且有丰富的学习资源和社区支持。
接下来是Ansys Simplorer。
Simplorer是Ansys公司推出的一款专业的多领域系统级仿真工具,它能够对多个物理领域进行耦合仿真,包括电气、机械、流体等。
Simplorer具备高级建模和仿真功能,可以模拟和分析复杂的系统级电路,并提供详细的高级统计和优化分析。
此外,Simplorer还支持基于脚本的自动化仿真和批量仿真,帮助用户快速完成复杂系统级电路的验证。
再来看LTspice。
LTspice是一款免费的电路仿真软件,由Linear Technology(现已被ADI收购)开发。
尽管LTspice的功能相对较简单,但它仍然被广泛使用,特别适用于设计一些简单的模拟电路和开关电源等。
LTspice提供了易于使用的界面和快速的仿真速度,用户能够快速通过仿真来验证其设计方案。
此外,LTspice还内置了大量的元件模型,支持自定义元件模型和参数设置。
最后是Multisim。
Multisim是国际仪器(NI)公司的一款知名电路仿真软件,是一种面向教育和研究的工具。
Multisim提供了强大的电路仿真能力,支持基于SPICE的模型,并且具有完整的元件库。
电路设计EDA软件的比较
常用eda软件orcad、ewb、protel和pads对比介绍美国Cadence公司的OrCAD、加拿大Interactive Image Technologies公司的EWB、澳大利亚Altium公司的PROTEL、美国Mentor Graphics公司的PADS等EDA软件对比提到电子设计自动化,还得从上世纪80年代,世界上许多公司相继推出用于微机系统的电子CAD(Computer Aided Design,计算机辅助设计)软件说起。
世界上许多公司为了自己的CAD软件能在激烈的市场竞争中占有一席之地,纷纷推出具有自己公司特色的CAD软件,经过多年的实践检验、不断修改和完善,或优存劣汰,或收购兼并,或强强联合,CAD技术已日臻成熟。
CAD是一种通用技术,除了在机械、建筑等其它许多行业得到广泛应用之外,借助美国加洲大学伯克利分校的SPICE3.5/XSPICE作为仿真引擎,世界上许多公司还推出各种用于电子行业的优秀EDA 软件;从另一个角度讲,CAD(计算机辅助设计)是电子设计的物理级初级阶段;CAE(计算机辅助工程)是电路级设计阶段;EDA(电子设计自动化)是高级的电子系统设计阶段。
衡量一个软件的优劣,其中一个很现实的标准就是看它的市场占有率,也就是它的普及和流行程度。
正如鲁迅先生所说:“其实地上本没有路,走的人多了,也便成了路。
” 说到EDA软件,美国Cadence公司的OrCAD、加拿大Interactive Image Technologies公司的EWB、澳大利亚Altium公司的PROTEL、美国Mentor Graphics 公司的PADS都是其中有代表性的佼佼者。
一美国Cadence公司的OrCAD软件Cadence公司的OrCAD 软件,是世界上应用最广的EDA软件之一,是EDA软件中一个比较突出的代表。
OrCAD软件功能强大,而且它的界面友好、直观,在国外使用广泛,欧美地区有相当数量的电子工程师都在使用它。
利用CAD进行电气电路仿真和分析
利用CAD进行电气电路仿真和分析电气电路设计是电子工程师的重要工作之一。
在过去,设计电路需要手动绘制图表并进行解析,但是现代的计算机辅助设计(CAD)软件使电路的设计和仿真更加容易,高效,准确和便捷。
本文将探讨如何使用CAD进行电路仿真和分析,并介绍一些常见的CAD工具供电子工程师参考使用。
一、CAD的优点与手工设计相比,使用CAD进行电路设计的优点很明显。
首先,CAD工具可以准确的计算电气工程师想要构建的电路的所有电学参数,例如电压,电流,功率和电阻等。
其次,CAD软件可以大大减少设计周期,缩短了设计时间,提高了工作效率。
此外,CAD工具还可以帮助工程师检测设计中的潜在问题,并提供优化或改进的建议。
二、电路仿真和分析CAD软件对于电路仿真和分析来说很重要。
电路仿真是指使用CAD工具来模拟电路的行为和特性。
它可以帮助工程师预测电路设计的性能,这对于设计和优化电路的工作非常重要。
另一方面,电路分析可以帮助工程师识别潜在的问题并提供解决方案,例如电压不稳定,功耗过高等。
同时,分析能够帮助工程师了解电路的特性并进行必要的调整或改进。
三、常见的CAD工具1. Autodesk Circuit Designer:这是一款流行的基于云的电路设计工具,可以帮助工程师创建复杂的电路原理图和PCB版图,并进行电路仿真和分析。
2. LTSpice:这是一款免费的仿真软件,具有功能强大的电路仿真和分析功能。
3. Proteus:这是一种功能强大的CAD工具,专门为电路设计而设计,提供电路仿真和分析,以及PCB设计和自动电路布局等功能。
4. Altium Designer:这是一种为高级PCB设计而设计的CAD软件,具有多种仿真和分析功能。
四、总结在电气工程师的日常工作中,CAD工具是实现电路设计和优化的关键。
使用CAD软件可以实现准确和高效的电路仿真和分析,缩短了设计周期,并帮助工程师识别问题并提供优化解决方案。
各种CAD软件提供不同的设计功能和仿真选项,具有不同的特点,因此工程师应根据需求选择适合自己的CAD软件。
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一.当今流行的电路仿真软件及其特性电路仿真属于电子设计自动化(EDA)的组成部分。
一般把电路仿真分为三个层次:物理级、电路级和系统级。
教学中重点运用的为电路级仿真。
电路级仿真分析由元器件构成的电路性能,包括数字电路的逻辑仿真和模拟电路的交直流分析、瞬态分析等。
电路级仿真必须有元器件模型库的支持,仿真信号和波形输出代替了实际电路调试中的信号源和示波器。
电路仿真主要是检验设计方案在功能方面的正确性。
电路仿真技术使设计人员在实际电子系统产生之前,就有可能全面地了解电路的各种特性。
目前比较流行的电路仿真软件大体上说有:ORCAD、Protel、Multisim、TINA、ICAP/4、Circuitmaker、Micro-CAP和Edison等一系列仿真软件。
电路仿真软件的基本特点:●仿真项目的数量和性能:仿真项目的多少是电路仿真软件的主要指标。
各种电路仿真软件都有的基本功能是:静态工作点分析、瞬态分析、直流扫描和交流小信号分析等4项;可能有的分析是:傅里叶分析、参数分析、温度分析、蒙特卡罗分析、噪声分析、传输函数、直流和交流灵敏度分析、失真度分析、极点和零点分析等。
仿真软件如SIMextrix只有6项仿真功能,而Tina6.0有20项,Protel、ORCAD、P-CAD等软件的仿真功能在10项左右。
专业化的电路仿真软件有更多的仿真功能。
对电子设计和教学的各种需求考虑的比较周到。
例如TINA的符号分析、Pspice和ICAP/4的元件参数变量和最优化分析、Multisim的网络分析、CircuitMaker的错误设置等都是比较有特色的功能。
Pspice语言擅长于分析模拟电路,对数字电路的处理不是很有效。
对于纯数字电路的分析和仿真,最好采用基于VHDL等硬件描述语言的仿真软件,例如,Altera公司的可编程逻辑器件开发软件MAX+plusII等。
●仿真元器件的数量和精度:元件库中仿真元件的数量和精度决定了仿真的适用性和精确度。
电路仿真软件的元件库有数千个到1--2万个不等的仿真元件,但软件内含的元件模型总是落后于实际元器件的生产与应用。
因此,除了软件本身的器件库之外,器件制造商的网站是元器件模型的重要来源。
大量的网络信息也能提供有用的仿真模型。
设计者如果对仿真元件模型有比较深入的研究,可根据最新器件的外部特性参数自定义元件模型,构建自己的元件库。
对于教学工作者来说,软件内的元件模型库,基本上可以满足常规教学需要,主要问题在于国产元器件与国外元器件的替代,并建立教学中常用的国产元器件库。
电路仿真软件的元件分类方式有两种:按元器件类型如电源、二极管、74系列等分成若干个大类;或按元器件制造商分类,大多数仿真软件有电路图形符号的预览,便于选取使用。
各电路仿真软件对元件的PSPICE模型都作了简化。
如PSPICE的电阻模型有一阶、二阶和指数等3个温度系数。
多数软件只定义了前两个温度系数,只有TINA定义了电阻的3个温度系数,而Protel的电阻没有定义温度系数;又比如双极型晶体管有40个PSPICE模型参数,Multisim规定了全部的参数、TINA 也有32个,Protel只有22个。
对仿真精度要求比较高的设计要采用高精度的元件模型,或根据实际元件修正参数模型。
●数据显示和处理能力:运行仿真后会得到大量的数据。
仿真数据的显示方式有列表和图线两种。
如计算静态工作点后,Protel将节点电压、支路电流、元件消耗能量和电源端等效电阻等数据以列表显示;Pspice和Micro-CAP可将电压、电流和功率标识在电路图中。
瞬态分析、直流扫描、交流小信号分析一般以图示显示结果。
图线可以被打印或保存为特定格式的文件;部分软件可将波形保存为通用的PEL (以时间-电学量数对组表示的)格式文件,或导出到Excel中。
也可以复制图线,把它粘贴到Windows的“画图”中,处理后保存为图片文件;或直接把图线粘贴到Word、PowerPoint、Autherware等软件的文档中。
各电路仿真软件对波形图线的处理能力不同。
但一般都有如下数据处理功能:1.波形测量:显示为不同类型的坐标刻度(线性、对数、幅度、分贝等),测出图线的有效值、方均根值、峰峰值、平均值、最大值、最小值、周期等。
2.图线计算:对图线进行加、减、乘、除、微分、积分等运算,或将图线变量作为数学函数的自变量,得到新的数学变量。
3.修饰图线:使图线更美观、更容易被理解。
可更改图线的粗细、颜色、式样和标记;添加测量数据点标志和数据标签;改变图线的背景色、坐标的式样和颜色等。
有些软件允许在图线画面中输入说明性的文字,甚至可以是中文文本。
●虚拟仪器和教育功能:形象化的虚拟仪器是电路仿真软件的一个特色。
最典型的例子是Multisim,该软件的虚拟仪器无论界面的外观还是内在的功能,都达到了同类软件的最高水平。
其它设置有虚拟仪器的软件还有TINA、Edison等。
虚拟仪器可以帮助学习者了解电子仪器的作用,深入理解电子测量的方法和技术要领。
掌握电子仪器的各种操作方法,特别是各种控制按钮、旋钮的功能。
Multisim和TINA虚拟仪器的功能实际上超过了PSPICE本身,比较典型的是网络分析仪和逻辑分析仪。
网络分析仪是分析射频组件和射频网络参数的专用仪器;而Multisim的逻辑分析仪具有真正的数字电路分析功能,符合实际数字系统分析的技术要求。
部分软件还有虚拟的机电元件,如灯泡、按钮、继电器、接触器等电气元件,调用这些元件可构建机电控制电路。
软件元件库中的数学和模拟控制器件可用于自动控制原理分析。
为适应教育单位对电路原理教学的需求,有的软件设置了教育功能。
主要是允许使用者对元器件设置一些隐蔽的错误。
如Multisim和TINA可对组件设置开路、短路和漏电阻三项参数;而Altium公司的CircuitMaker可以对组件和电路做更多的教学设置,并且可以加上密码,直接作为实训课的考试工具。
二.主要仿真软件的比较1.ELECTRONICS WORKBENCH EDA(以下简称EWB):EWB软件是加拿大交互图像技术有限公司(INTERACTIVE IMAGE TECHNOLOGIES Ltd)在九十年代初推出的EDA软件,但在国内开始使用却是近几年的事,现在普遍使用的是在WIN95环境下工作的EWB5.0(在国内曾见过6.0的演示版,注:EWB5.0也可以在WINDOWS3.1环境下使用,但需安装WING32工具),相对其它EDA软件而言,它是个较小巧的软件,只有16M,功能也比较单一,就是进行模拟电路和数字电路的混合仿真,但你绝对不可小看它,它的仿真功能十分强大,可以几乎100%的仿真出真实电路的结果,而且它在桌面上提供了万用表、示波器、信号发生器、扫频仪、逻辑分析仪、数字信号发生器、逻辑转换器等工具,它的器件库中则包含了许多大公司的晶体管元器件、集成电路和数字门电路芯片,器件库中没有的元器件,还可以由外部模块导入,在众多的电路仿真软件中,EWB是最容易上手的,它的工作界面非常直观,原理图和各种工具都在同一个窗口内,未接触过它的人稍加学习就可以很熟练地使用该软件,对于电子设计工作者来说,它是个极好的EDA工具,许多电路你无需动用烙铁就可得知它的结果,而且若想更换元器件或改变元器件参数,只需点点鼠标即可,它也可以作为电学知识的辅助教学软件使用,利用它可以直接从屏幕上看到各种电路的输出波形。
EWB的兼容性也较好,其文件格式可以导出成能被ORCAD或PROTEL 读取的格式,该软件只有英文版,在中文版的WINDOWS98下它的一些图标会偏移两个位置(在WINDOWS95下正常),但不影响它的使用。
2.PROTEL:PROTEL是澳大利亚的PORTEL公司在80年代末推出的EDA软件,在电子行业的CAD软件中,它当之无愧地排在众多EDA软件的前面,是电子设计者的首选软件,它较早就在国内开始使用,在国内的普及率也最高,有些学校的电子专业还专门开设了课程来学习它,几乎所有的电子公司都要用到它,许多大公司在招聘电子设计人才时在其条件栏上常会写着要求会使用PROTEL。
早期的PROTEL主要作为印制板自动布线工具使用,运行在DOS环境,对硬件的要求很低,在无硬盘286机的1M内存下就能运行,但它的功能也较少,只有电原理图绘制与印制板设计功能,其印制板自动布线的布通率也低,而现今的PROTEL已发展到PROTEL99SE,是个庞大的EDA软件,完全安装有200多兆,它工作在WINDOWS9X 环境下,是个完整的板级全方位电子设计系统,它包含了电原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印制电路板设计(包含印制电路板自动布线)、可编程逻辑器件设计、图表生成、电子表格生成、支持宏操作等功能,并具有Client/Server (客户/服务器)体系结构,同时还兼容一些其它设计软件的文件格式,如ORCAD,PSPICE,EXCEL等,其多层印制线路板的自动布线可实现高密度PCB的100%布通率。
3.PSPICE:PSPICE是较早出现的EDA软件之一,1985年就由MICROSIM公司推出,在电路仿真方面,它的功能可以说是最为强大,在国内被普遍使用,现在使用较多的是PSPICE6.2,工作于WINDOWS环境,占用硬盘空间20多兆,整个软件由原理图编辑、电路仿真、激励编辑、元器件库编辑、波形图等几个部分组成,使用时是一个整体,但各个部分各有各的窗口。
PSPICE发展至今,已被并入ORCAD,成为ORCAD-PSPICE,但PSPICE仍然单独销售和使用,新推出的版本为PSPICE9.1,工作于WINDOWS95/98/NT平台上,要求是奔腾以上CPU、32M内存、50M以上剩余硬盘空间、800X600以上显示分辨率,是功能强大的模拟电路和数字电路混合仿真EDA软件,它可以进行各种各样的电路仿真、激励建立、温度与噪声分析、模拟控制、波形输出、数据输出、并在同一个窗口内同时显示模拟与数字的仿真结果,无论对哪种器件哪些电路进行仿真,包括IGBT、脉宽调制电路、模/数转换、数/模转换等,都可以得到精确的仿真结果,对于库中没有的元器件模块,还可以自已编辑。
以下图表2-1为目前10个具有代表性的电路仿真软件主参数的统计。
表中安装容量是指软件安装后在硬盘中所占的空间,Protel的安装包括了PCB设计组件;电源种类的多少和软件对电源的分类有关,如有的软件将同一电源分别放在多个目录下,有的软件将5种瞬态分析源放在一个图标中;Pspice的正式版的仿真元件数为1.6万。
由以上图表比较可知,在常用的电路仿真软件中,Multisim2001的性能比较突出,无论从仿真元件库中元件的数量上,还是虚拟设备的种类以及虚拟分析的种类上都比别的软件要好,尤其是电路故障的隐蔽设置,更为教学提供了极大的方便。