Эмуляция электронных схем linux

LiveStreet

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 .png 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: *.png

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: *.png, *.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.

Источник

Моделирование электронных схем

Circuit Diagram

Circuit Diagram — программа для создания (рисования) принципиальных схем и последующего сохранения их в формате PNG или SVG.

EAGLE Layout Editor

Приложение для разработки и проектирования печатных монтажных плат, широко используемых как в радиоэлектронике, так и в компьютерной технике.

EasyEDA

Oблачная платформа для рисования и симуляции схем, разводки печатных плат и прочее.

gEDA — это набор инструментов для разработки электронных схем.
Состоит из программы схемотехнического моделирования, генератора таблиц соединений, модуля проверки символов, и ряда утилит.

Gneural Network

В рамках проекта Gneural Network развивается система моделирования работы нейронной сети, подходящая для решения задач машинного обучения.

gschem

gschem – программа для разработки принципиальных схем электротехнических устройств — редактор схем (Schematic capture), разработки Ales Hvezda.

KiCad

Приложение для разработки электрических схем и печатных плат.

Meterbridge

Визуализаторы сигнала воспроизводящие облик аналоговых измерителей уровня.

Qucs (Quite Universal Circuit Simulator — Целиком Универсальный Симулятор Цепей) — программа для симулирования всех видов электрических цепей с графическим QT интерфейсом.

TkGate

TkGate — это управляемая событиями программа моделирования электронных схем с графическим редактором, основанным на TCL/Tk. Поддерживает широкий диапазон простейших электронных компонентов, также определенные пользователем модули для многоуровневой разработки.

Источник

Qucs-S — симулятор электронных схем Qucs c поддержкой SPICE

За релизом Qucs последовал, как и было обещано, релиз неофициальной сборки Qucs-S. Это первый релиз Qucs-S. Буква S в названии означает «SPICE». Qucs-S отличается от Qucs тем, что в него интегрирован набор патчей spice4qucs. Это позволяет моделировать схему при помощи open-source SPICE-совместимых консольных симуляторов. Простыми словами: базовый Qucs зависает при моделировании схемы на операционнике со SPICE моделью даташита, а Qucs-S с движком Ngspice позволяет легко её смоделировать.

Сейчас spice4qucs находится в состоянии «вечного патча», и включение его в основную ветку не рассматривается, что напоминает pf-kernel.

Основные возможности Qucs-S:

• поддержка движков моделирования Ngspice, XYCE, SpiceOpus и Qucsator (для обратной совместимости);
• прямая поддержка существующих SPICE-моделей и библиотек без адаптации, использования конвертеров и слоёв совместимости;
• присутствуют все компоненты SPICE-3f5 и компоненты, задаваемые уравнениями;
• поддержка директив SPICE (.MODEL, .IC, .OPTIONS и т.п.), которые можно добавить на схему;
• параметрические схемы и доступ к постпроцессору SPICE (Nutmeg);
• обратная совместимость с Qucs по формату файла схемы и библиотек;
• базовые (на постоянном токе, во временной и частотной области) и расширенные (шумовой анализ, анализ нелинейных искажений, анализ нулей и полюсов) виды моделирования;
• моделирование гармонического баланса (однотоновое и многотоновое) при помощи XYCE.
• скриптовое моделирование (Nutmeg script и XYCE script), которое позволяет конструировать нестандартные виды моделирования;
• поддержка моделей XSPICE;
• синтезатор моделей Verilog-A из подсхемы.

Источник

Выпущен Xyce 6.3, открытый симулятор электронных схем

Xyce — кроссплатформенный (Linux, Mac, Windows) SPICE-совместимый симулятор электронных схем, распространяемый по лицензии GPLv3. Xyce разрабатывается Сандийискими национальными лабораториями (США). На прошлой неделе вышла новая версия данного симулятора.

Существуют для версии симулятора: с поддержкой параллельных вычислений через OpenMPI (XyceParallel) и без неё (XyceSerial). Версия XyceParallel доступна только для Linux.

Графического интерфейса у симулятора нет.

Возможности, добавленные в версии 6.3:

• моделирование многотонового гармонического баланса;
• шумовое моделирование (.NOISE);
• модели четырёхполюсников для анализа сетей распределения электроэнергии (powergrids);
• модель мемристора;
• модели транзисторов MEXTRAM-504 и BSIM-610;
• возможность постпроцессинга данных симуляции из PRN-файлов;
• исправлены ошибки.

Для русских название проекта смешное. 🙂

Графического интерфейса у симулятора нет.

пожалуйста, не разводите троллинг насчет названия, ладно?

По вопросам о графическом интерфейсе всем отвечу, что можно использовать симулятор Qucs с набором патчей spice4qucs, который реализует поддержку в Qucs SPICE-совместимых симуляторов. В первую очередь это касается Ngspice (широко известный консольный SPICE-совместимый open-source симулятор), но Xyce тоже поддерживается.

Этот набор патчей официально не принят в апстрим Qucs. Но доступны неофициальные сборки (серия «S»), с поддержкой данной функции.

Как раз сегодня я выпустил снапшоты Qucs-0.0.19S-rc2, которые можно скачать здесь https://github.com/ra3xdh/qucs/releases/tag/0.0.19S-rc2

Документация для spice4qucs (на английиском языке) находится здесь: https://qucs-help.readthedocs.org/en/spice4qucs/

Название, конечно, у данного программного средства как будто специально придумывали, чтобы им русские не пользовались. Но тем не менее призываю комментировать только техническую сторону вопроса, а не «благозвучность» названия.

Как оно вообще с сравнении с ng-spice? Стоит проходить квест по сборке?

Очень сложно сдержаться, но постараюсь.

Эпичное не нужно, говорю не ради хохмы. Приходится по работе иногда пользоваться симуляцией, так быстрее, дешевле, порой понятней, особенно если доступны модели компонентов от производителя.

Проблема номер раз, железячники в гробу видели писать портянки, они схемы привыкли черкать.

Проблема номер два, «есть 15 конкурирующих стандартов, давайте запилим один универсальный. прошел год. есть шестнадцать конкурирующих стандартов»

Проблема номер три, когда до них дойдет гуйню запилят и о боже, ее будут писать программисты, человека который этим ползуется для реальной работы как всегда не найдут.

Исследовательский интерес представляет, удобство в повседневных разработках с трудом. Возможно что-то изменится, но вот уже почти 20 лет жду когда железяка за меня посчитает, а все никак.

А Вы случайно не автор недавней статьи о QUCS на хабре?

Расскажите чем это отличается от MicroCap

для человека который этим самым микрокапом только и пользовался.

Дык, эта. Если у нее гуя нет, то это для кого инструмент?

Для себя они, наверное, гуй имеют, а расчетную часть отдали сообществу для того чтобы красиво выглядеть.

Название, конечно, у данного программного средства как будто специально придумывали, чтобы им русские не пользовались

да ладно, у русских тоже полно известных слов со смешным или мерзким смыслом для иностранцев

Для обычного человека преимуществ по сравнению с Ngpsice пока нет. Использовать Xyce следует в следующих случаях: 1. Исследовательский проект. Нужно обеспечить научную новизну, инновации и т.п. 2. Если нужны симуляции и модели, которых нет в Ngspice (например гармонический баланс) 3. Если нужны параллельные вычисления через openMPI. Авторы Xyce как раз напирают на использование версии с openMPI 4. Специализированный самодельный софт, в который нужно встроить симулятор.

Недостаток по сравнению с Ngspice — отсутсвие постпроцессора (наподобие Ngnutmeg).

Квест по сборке проходить скорее всего не нужно, так как пакет должен переконвертироваться при помощи alien’а в Debian-образных (не проверял). У меня на Slackware всё сконвертировалось при помощи rp2tgz и всё работает как положено.

Да, статьи по Qucs на хабре мои.

На данный момент сравнение с MicroCAP не совсем корректно, т.к. у Xyce отсутсвует GUI. Нужно или набивать нетлист самому, или экспортировать SPICE-netlist из схемы gschem или KiCAD или использовать неофициальную сборку Qucs.

Можно сравнивать c движком моделироания в MicroCAP. В движке MicroCAP отсутвует моделирование гармонического баланса и поддержка параллельных вычислений.

Ну хусе да и хусе. В чём проблема? Это ж не пидОра.

Сколько идиотов в треде, я думал я один такой (и то я молчу).

Есть ли где-то сравнение точности моделей различных симуляторов? А то я как-то нарвался на мосфет в ltspice который работал бесконечно далеко от реальности (до Vgs(th) закрыт, потом сразу насыщение).

А я не зря написал про модели, когда требовалась точность симуляции, приходилось общие модели менять на модели которые составил производитель и чудеса заканчивались, начиналась работа. И так для справочки, хрен сейчас найдешь даже общие модели без ошибок и не со скудными параметрами. Понимаешь какая штука, знания нынче стали совсем дорого стоить, а капитал нашел очередную золотую жилу и оверпрайснул ее.

Источник