Software pro elektrické schéma: 4 nejlepší pomocníci

Software Circuit Simulation se hodí při navrhování a testování složitých systémů nákladově efektivním způsobem. Je však náročné vybrat nejlepší software pro simulaci obvodů, vzhledem k obrovskému množství možností, které sahají od bezplatného softwaru po placené.

V tomto článku budeme diskutovat o 10 nejlepších software pro simulaci obvodů s klady a zápory každého softwaru.

Seznam 10 nejlepších software pro simulaci obvodů

Jak vybrat správný software pro vaše potřeby

Výběr správného softwaru pro simulaci obvodu je důležitým krokem při navrhování obvodu pro váš projekt nebo budování komerčního produktu.

Pokud jste začátečník, který se právě začal učit elektroniku, bezplatný software pro simulaci obvodů je více než dost. Obvod můžete nejprve simulovat, než jej postavíte na prkénko. To vám ušetří spoustu času, protože můžete opravit chyby ve svém obvodu, než jej skutečně postavíte.

Pokud jste profesionál nebo někdo, kdo vytváří projekt na průmyslové úrovni, pak určitě potřebujete prémiový simulační software s vysokou přesností, precizností a funkcemi. Takový software je dodáván s cenovkou, takže při jeho výběru pro vaši aplikaci musíte být opatrní. Zvažte svůj rozpočet a porovnejte funkce s náklady.

Některé prémiové nástroje nabízejí zkušební verze, abyste mohli před zakoupením posoudit jejich vhodnost.

Co hledat v softwaru pro simulaci obvodů?

Snadné použití: Hledejte intuitivní rozhraní a uživatelsky přívětivé funkce. Software, který se snadno naučíte, vám pomůže rychle pochopit základy, pokud jste začátečník.

Přesnost simulace: Prémiový software nabízí vysokou úroveň přesnosti při simulaci složitých obvodů a zajišťuje, že vaše implementace v reálném světě bude v souladu s vašimi digitálními prototypy.

Knihovna komponent: Nezbytná je komplexní knihovna elektronických součástek. Začátečníci těží z rozmanité škály komponentů, se kterými mohou experimentovat, zatímco profesionálové vyžadují široký výběr, aby přesně reprezentovali své sofistikované návrhy.

Simulace a rychlost v reálném čase: Pokročilé projekty často vyžadují možnosti simulace v reálném čase. Tato funkce vám umožňuje sledovat, jak se váš obvod dynamicky chová, a poskytuje přehled o výkonu za různých podmínek.

Rychlost, s jakou simulace běží, může ovlivnit produktivitu. Zatímco začátečníkům může být simulace v reálném čase užitečná pro okamžitou zpětnou vazbu, profesionálové mohou ocenit možnost provádět rychlejší, iterativní simulace pro složité návrhy.

Všestrannost a přizpůsobení: Dobrý simulátor by měl pojmout různé typy obvodů a umožnit přizpůsobení. Ať už navrhujete jednoduchý obvod LED nebo složitý systém založený na mikrokontroléru, klíčem je všestrannost.

Rozsáhlý učební materiál a komunita: Interaktivní výukové programy a výukové zdroje zlepšují zážitek z učení. Hledejte software, který má výukový materiál dostupný online s podrobnými výukovými programy.

Systémové požadavky: Ujistěte se, že je software kompatibilní se specifikacemi vašeho počítače. Zejména prémiové nástroje mohou vyžadovat vysoký výpočetní výkon a paměť. Ujistěte se, že váš hardware podporuje software, abyste se vyhnuli problémům s výkonem během simulací.

NI MultiSim

Tento software je převážně používán vzdělávacími institucemi pro výuku a výzkum analogových, digitálních a výkonových elektronických obvodů. Využívá originální simulační software na bázi SPICE, který poskytuje vysoce přesné výsledky, které jsou srovnatelné s testováním v reálném světě.

Nabízí čtyři balíčky. Patří mezi ně Vzdělání, Základní, Úplné, a Power Pro označené za $ 628, $ 1869, $ 3267, a 4838 $, v tomto pořadí.

• Výsledky simulace jsou velmi přesné.
• Vysoký počet testovacích přístrojů.
• Více než 35 virtuálních nástrojů
• Více než 55,000 komponentů
• K dispozici je online simulace.

• Rozhraní se obtížně orientuje a vypadá zastarale.
• Drahé.
• Mnoho mikrokontrolérů chybí.
• Pro levnější variantu jsou k dispozici pouze 4 virtuální nástroje.

Autodesk Eagle

Eagle je zkratka pro Easily Applicable Graphical Layout Editor. Software využívá nástroje Ngspice ke spuštění simulací obvodů. Kromě simulačních schopností nabízí tento software editor PCB schopný navrhnout až 16 vrstev PCB s velikostí desek až 4 m^2.

Tento software je obecně používán malými výrobci elektroniky, fandy a odborníky v oboru. Rozvržení je uživatelsky přívětivé, protože existuje velká komunita, zdroje a návody, jak jej používat.

Autodesk Eagle je k dispozici ve třech balíčcích, standardních a prémiových balíčcích, které stojí 100 $, roční balíček stojí 500 $ a měsíční balíček stojí 15 nebo 60 $. Má také bezplatnou verzi s omezenými schopnostmi.

• K dispozici je bezplatná verze s omezenými možnostmi.
• Snadné použití a spousta zdrojů a návodů.
• Schopný 3D modelování.

• Nemá řešení integrity signálu a napájení.
• Vytváření vlastních komponent je náročné.
• Méně komponent a navigace v knihovně je obtížná.

Hledáte nejlepší software pro návrh PCB? Přečtěte si tento návod:

ltkoření

Tento software je dodáván s vysoce uznávaným simulátorem SPICE spojeným s platformou pro zachycení křivky a schématické zachycení.

Je to bezplatný software bez skrytých nákladů, ale přichází s omezením, že uživatelé nesmí pracovat s produkty analogových zařízení. Tento software je dodáván s pokročilým algoritmem, který mu umožňuje provádět simulace rychleji než většina placeného softwaru pro simulaci obvodů.

• Software je zdarma bez omezení jeho použití.
• Poskytuje přesné výsledky.
• Má rychlé simulace.

• Nemá editor PCB.

PSIM

Jedná se o simulační software, který se specializuje na simulaci výkonové elektroniky a motorových pohonů. Software není omezen na tyto funkce, protože může také simulovat jiné elektronické obvody.

Má vestavěný generátor kódu a také tepelnou simulaci pro výpočet ztrát spínání a vedení spínacích zařízení.

Nabízí tři balíčky, které zahrnují studentskou, roční akademickou licenci a balíček Education Pro, který je podobný ročnímu akademickému balíčku, ale s doživotním přístupem za 99 $, 300 $ a 1500 $.

• Rychlé a přesné simulace.
• Možnost tepelné simulace.
• Široká škála modelů pro výkonovou elektroniku.
• Cenově dostupné.
• Mít modely pro systémy obnovitelné energie a systémy skladování energie.

• Placený software
• Méně testovacího vybavení ve srovnání s jinými produkty.

EasyEDA

Jedná se o webovou sadu nástrojů EDA se simulací a je plně funkční. Je ideální pro studenty a fandy, protože nemá žádné komerční licence.

Dokáže generovat kusovník, má editor PCB a je schopen převádět schémata na PCB. Je to jeden z nejlevnějších simulačních softwarů nabízející tři balíčky.

První balíček je freeware, druhý profesionální balíček označený za 4.9 $ měsíčně, a konečně podnikový balíček za cenu 9.9 $ měsíčně.

• Cena je nižší ve srovnání s ostatními.
• Žádné nekomerční licencování.
• Neomezené soukromé projekty.
• Není třeba instalovat žádný software.

• Omezené komponenty.
• Je vyžadováno připojení k internetu.
• Má omezené funkce.

KiCAD

KiCAD je bezplatný software s některými přidanými výhodami. Úpravou zdrojového kódu můžete software upravit podle svých představ. Dodává se s 3D prohlížečem, který umožňuje vizualizaci PCB. Spouští simulace pomocí ‚ngspice‘, což je bezplatný nástroj SPICE.

Je skvělý pro vytváření rozvržení PCB, protože nemá omezení na velikost desky, počet kolíků nebo počet vrstev.

• Svobodný software bez omezení.
• Výkonný 3D prohlížeč
• Bez omezení velikosti desky nebo počtu vrstev.

• Žádné funkce automatického směrování.
• Komplexní knihovna komponent.

Logický simulátor CEDAR

Jedná se o open-source software pro návrh a simulaci obvodů. Může být použit pro simulaci obvodů, analýzu a návrh. Umožňuje vytvářet obvody z různých zařízení, jako jsou rezistory, kondenzátory, induktory, diody, tranzistory (BJT a FET), operační zesilovače, komparátory a mikroprocesory Z80.

Můžete je přidat do obvodu pomocí standardních schematických symbolů nebo přímým zadáním parametrů součástky. Poté můžete spustit simulaci k určení výstupního napětí nebo proudu v libovolném bodě obvodu.

Výsledky vašich simulací jsou vyneseny do grafů, které si můžete vytisknout pomocí vestavěné podpory tiskárny.

• Svobodný software.
• Podporuje formát obvodu .ic.

• Ne tak rychle jako jiné simulátory.
• Minimální komponenty.

Tina T.I.

Tina-TI je bezplatný software pro simulaci obvodů, který je schopen nejen navrhovat a simulovat obvody, ale také vám umožňuje před spuštěním simulace zkontrolovat, zda obvod neobsahuje chyby. Kromě toho můžete provádět DC, AC, Transient a Fourierovu analýzu.

Najdete zde také téměř všechny součástky, které potřebujete pro návrh obvodu.

• Má skvělé analytické nástroje.
• Kontrola chyb před spuštěním simulace.
• Intuitivní schéma zadání a zachycení obrazovky.

• Omezené množství dostupných komponent ve srovnání s jinými produkty.

ideální obvod

Tento software je schopen simulace elektrických i elektronických obvodů. Pro simulaci můžete načíst návrhový obvod ve formátu ‚.ic‘.

• Svobodný software bez skrytých nákladů.
• Implementace různých hodnot parametrů pro testování vlivu na výkon obvodu
• Poskytněte okamžitou zpětnou vazbu o účincích konstrukčních změn, jako je přepínání mezi různými topologiemi nebo změna hodnot odporů a kondenzátorů
• Minimalizujte spotřebu energie pomocí režimu nízké spotřeby vypnutím nečinných částí okruhu při běhu vysokou rychlostí.

Proteus

Je to nejlepší dostupný software pro simulaci placených okruhů. Obsahuje více než 15 milionů součástí ve své knihovně komponent a také funkce, jako jsou mikrokontroléry Raspberry Pi, přizpůsobení délky skupiny, směrování diferenciálních párů a design vzdáleného předního panelu pro Arduino, abychom zmínili jen některé.

Tento software je schopen snadno zpracovávat návrhy a simulace díky svým propracovaným funkcím v průběhu let.

Proteus nabízí tři balíčky, které zahrnují balíček Enterprise za 6972 $, platinový balíček za 8622 $ a vlastní balíček od 248 $. Vlastní balíček umožňuje uživateli vybrat pouze komponenty, které jsou nezbytné pro jeho potřeby.

• V knihovně je přítomno více než 15 milionů komponent
• Dostupnost mikrokontrolérů jako Raspberry Pi, PIC, Arduino
• Široká škála analytických nástrojů
• Snadno naučitelné rozhraní

• Balíčky jsou extrémně drahé.
• Žádná bezplatná verze softwaru není k dispozici.

Závěrem lze říci, že výběr správného softwaru pro simulaci obvodu není snadný. Každý z nich má své výhody a nevýhody. Z diskuse můžeme souhlasit, že neexistuje žádný takový software, který by vyhovoval všem vašim potřebám. Podle svých požadavků si můžete vybrat mezi drahým softwarem nabitým funkcemi a bezplatným/levnějším řešením s omezenými schopnostmi.

Nejčastější dotazy

Který software pro simulaci obvodů je nejlepší?

Proteus snadno získá korunu celkově nejlepšího softwaru pro simulaci obvodů. Má sadu nástrojů vše v jednom, která uživatelům umožňuje navrhovat obvody, spouštět simulace a dokonce vytvářet desky plošných spojů. Tento software obsahuje sadu ISIS, která je zodpovědná za návrh obvodů a provádění simulací v reálném čase.

Jaký je nejlepší bezplatný software pro simulaci obvodů?

Tina-TI by byla naším výběrem pro nejlepší obvod pro simulaci volného obvodu. Je to skvělý nástroj, který vám dokonce umožňuje zkontrolovat chyby před spuštěním simulace.

Jaký je nejpoužívanější obvodový simulátor?

Proteus se také kvalifikuje jako nejpoužívanější obvodový simulátor. Je to kvůli skvělým schopnostem tohoto softwaru. Kromě sady ISIS nabízí také sadu ARES, která se používá k návrhu DPS a má také funkce 3D zobrazení.

Povoláním jsem elektroinženýr, který si rád pohrává s elektronickými zařízeními a gadgety a věnuji se tomu již více než šest let. Během tohoto období jsem realizoval mnoho projektů a pomohl tisícům studentů prostřednictvím svého blogu a videí na YouTube. Jsem aktivní na Linkedinu.

Stále více využíváme počítače a virtuální nástroje. Nyní nechcete vždy kreslit diagramy na papír – trvá to dlouho, není to vždy krásné a je obtížné to opravit. Program pro kreslení obvodů navíc dokáže vyrobit seznam potřebných prvků, nasimulovat desku plošných spojů a některé dokonce spočítat výsledky její činnosti.

Zdarma programy pro vytváření diagramů

Na internetu je mnoho dobrých bezplatných programů pro kreslení elektrických obvodů. Jejich funkčnost nemusí profesionálům stačit, ale pro vytvoření schématu napájení domu či bytu jejich funkce a provoz postačí. Ne všechny jsou stejně pohodlné, některé je obtížné se naučit, ale můžete najít několik bezplatných programů pro kreslení elektrických obvodů, které může používat každý, jejich rozhraní je tak jednoduché a intuitivní. Nejjednodušší možností je použít standardní program Windows Paint, který je dostupný téměř na každém počítači. Ale v tomto případě budete muset nakreslit všechny prvky sami. Speciální program pro kreslení obvodů umožňuje vkládat hotové prvky na správná místa a následně je spojovat pomocí komunikačních linek. O těchto programech si povíme dále. Bezplatný program pro kreslení diagramů neznamená, že je špatný. Tato fotografie ukazuje práci s Fritzingem

Editor elektrických obvodů QElectroTech

Program pro kreslení obvodů QElectroTech je v ruštině a je zcela rusifikován – nabídky, vysvětlení – v ruštině. Pohodlné a intuitivní rozhraní – hierarchická nabídka s možnými prvky a operacemi na levé straně obrazovky a několika kartami nahoře. Nechybí ani tlačítka rychlého přístupu pro provádění standardních operací – ukládání, tisk atd. Editor elektrických obvodů QElectroTech Existuje rozsáhlý seznam hotových prvků, je možné kreslit geometrické tvary, vkládat text, provádět změny v určité oblasti, měnit směr v určitém fragmentu, přidávat řádky a sloupce. Obecně je program docela pohodlný, s jehož pomocí je snadné nakreslit schéma napájení, zadat názvy prvků a hodnocení. Výsledek lze uložit v několika formátech: jpg, PNG, BMP, SVG data lze importovat (otevřít v tomto programu) ve formátech QET a XML; Nevýhodou tohoto programu pro kreslení diagramů je nedostatek videí v ruštině o tom, jak jej používat, ale existuje značné množství lekcí v jiných jazycích.

Grafický editor od společnosti Microsoft – Visio

Pro ty, kteří mají alespoň trochu zkušenosti s prací s produkty Microsoftu, nebude těžké zvládnout práci v grafickém editoru Visio. Tento produkt má také plně rusifikovanou verzi s dobrou úrovní překladu. Vytváření elektrických schémat ve Visiu je snadné Tento produkt umožňuje nakreslit schéma v měřítku, což je vhodné pro výpočet počtu potřebných vodičů. Velká knihovna šablon se symboly, různé součásti schématu, dělá práci podobnou sestavení stavebnice: musíte najít správný prvek a umístit jej na místo. Vzhledem k tomu, že mnoho lidí je zvyklých pracovat v programech tohoto typu, vyhledávání není obtížné. Mezi pozitivní aspekty patří přítomnost slušného počtu lekcí práce s tímto programem pro kreslení diagramů a v ruštině.

Elektrický kompas

Dalším programem pro kreslení schémat na počítači je Compass Electric. Jedná se o serióznější produkt, který používají profesionálové. K dispozici je široká funkčnost, která vám umožňuje kreslit různé plány, vývojové diagramy a další podobné výkresy. Při přenosu obvodu do programu se současně vygeneruje specifikace a schéma zapojení a ty se vytisknou. Chcete-li začít, musíte do knihovny načíst systémové prvky. Když vyberete schematický obrázek konkrétního prvku, „vyskočí“ okno, ve kterém bude seznam vhodných dílů převzatých z knihovny. Z tohoto seznamu se vybere vhodný prvek, po kterém se na určeném místě ve schématu objeví jeho schematický obrázek. Zároveň se automaticky zadá označení odpovídající GOST s průběžným číslováním (program čísla sám změní). Zároveň se ve specifikaci objeví parametry (název, číslo, nominální hodnota) vybraného prvku. Příklad obvodu vytvořeného v Compass Electric Obecně je program zajímavý a užitečný pro vývoj obvodů zařízení. Lze jej použít k vytvoření schématu elektrického zapojení v domě nebo bytě, ale v tomto případě nebude jeho funkčnost téměř využita. A ještě jeden pozitivní bod: existuje mnoho video lekcí o práci s Compass-Electric, takže nebude těžké ji zvládnout.

Program DipTrace – pro kreslení jednořádkových schémat a schémat zapojení

Tento program je užitečný nejen pro kreslení schémat napájení – vše je zde jednoduché, protože potřebujete pouze schéma. Je užitečnější pro vývoj PCB, protože má vestavěnou funkci pro převod existujícího schématu do stopy PCB. Původní obvod (multivibrátor), nakreslený pomocí DipTrace Schéma PCB Samotná deska multivibrátoru Chcete-li začít, stejně jako v mnoha jiných případech, musíte nejprve načíst knihovny se základnou prvků dostupnou na vašem počítači. K tomu je potřeba spustit aplikaci Schematic DT, po které můžete načíst knihovny. Lze je stáhnout ze stejného zdroje, kde získáte program. Po stažení knihovny můžete začít kreslit diagram. Nejprve můžete potřebné prvky z knihoven „přetáhnout“ na pracovní plochu, rozšířit je (v případě potřeby), uspořádat a propojit spojovacími čarami. Poté, co je obvod připraven, v případě potřeby vyberte v nabídce řádek „převést na desku“ a chvíli počkejte. Výstupem bude hotový plošný spoj s uspořádáním prvků a drah. Vzhled hotové desky můžete vidět i ve 3D.

Bezplatný program ProfiCAD pro kreslení elektrických obvodů

Bezplatný program pro kreslení diagramů ProfiCAD je jednou z nejlepších možností pro domácího řemeslníka. Je snadno použitelný a nevyžaduje speciální knihovny na vašem počítači – obsahuje již asi 700 prvků. Pokud jich není dostatek, můžete snadno databázi doplnit. Požadovaný prvek lze jednoduše „přetáhnout“ na pole, otočit tam požadovaným směrem a nainstalovat. Příklad použití ProfiCADu pro kreslení elektrických obvodů Po nakreslení obvodu můžete získat tabulku zapojení, kusovník, seznam vodičů. Výsledky lze získat v jednom ze čtyř nejběžnějších formátů: PNG, EMF, BMP, DXF. Příjemnou vlastností tohoto programu je, že má nízké hardwarové nároky. Funguje dobře na systémech od Windows 2000 a vyšších. Tento produkt má pouze jednu nevýhodu – zatím neexistuje žádné video o práci s ním v ruštině. Ale rozhraní je tak jasné, že na to můžete přijít sami nebo se podívat na jedno z „importovaných“ videí, abyste pochopili mechaniku práce.

Placené, za které se vyplatí utrácet peníze

Pokud budete s programem pro vytváření diagramů pracovat často, vyplatí se zvážit některé z placených verzí. Jak jsou lepší? Mají širší funkčnost, někdy rozsáhlejší knihovny a promyšlenější rozhraní.

Jednoduchý a pohodlný plán

Pokud se opravdu nechcete zabývat složitostmi práce s víceúrovňovými programy, podívejte se blíže na produkt sPlan. Má velmi jednoduchou a srozumitelnou strukturu, takže po hodině a půl práce se již budete moci volně pohybovat. Jako obvykle v takových programech je po prvním spuštění vyžadována knihovna prvků, které je nutné načíst před zahájením práce. Pokud v budoucnu knihovnu nepřesunete na jiné místo, není potřeba žádná konfigurace – ve výchozím nastavení se použije stará cesta k ní. Program pro kreslení sPlan diagramů a jeho knihovna Pokud potřebujete prvek, který není v seznamu, můžete jej nakreslit a poté přidat do knihovny. Je také možné vložit cizí obrázky a uložit je v případě potřeby do knihovny. Mezi další užitečné a potřebné funkce patří automatické číslování, možnost změny měřítka prvku otáčením kolečka myši a pravítko pro srozumitelnější změnu měřítka. Obecně příjemná a užitečná věc.

Micro-Cap

Tento program, kromě konstrukce obvodu libovolného typu (analogového, digitálního nebo smíšeného), umožňuje také analyzovat jeho činnost. Nastaví se počáteční parametry a získají se výstupní data. To znamená, že je možné simulovat činnost obvodu za různých podmínek. Velmi užitečná příležitost, asi proto se učitelům i studentům moc líbí. Program Micro-Cap má vestavěné knihovny, které lze rozšířit pomocí speciální funkce. Při kreslení elektrického obvodu produkt automaticky vytváří obvodové rovnice a také provádí výpočty v závislosti na zadaných hodnotách. Při změně jmenovité hodnoty se okamžitě změní výstupní parametry. Program pro kreslení napájecích obvodů a další – další pro simulaci jejich činnosti Hodnoty prvků mohou být konstantní nebo proměnné v závislosti na různých faktorech – teplotě, čase, frekvenci, stavu některých prvků obvodu atd. Všechny tyto možnosti jsou vypočteny a výsledky jsou prezentovány ve vhodné formě. Pokud jsou v obvodu součástky, které při simulaci provozu mění svůj vzhled nebo stav – LED, relé -, mění díky animaci své parametry a vzhled. Program pro kreslení a rozbor obvodů Micro-Cap je placený, v originále je v angličtině, ale existuje i ruská verze. Jeho cena v profesionální verzi je více než tisíc dolarů. Dobrou zprávou je, že existuje i bezplatná verze, jako obvykle se sníženými možnostmi (menší knihovna, ne více než 50 prvků na okruh, snížená provozní rychlost). Tato možnost je také docela vhodná pro domácí použití. Je také hezké, že funguje dobře s jakýmkoli systémem Windows od Vista a 7 a vyšších.