Qucs что это за программа

Qucs — open-source САПР для моделирования электронных схем

В настоящее время существует не так уж и много open-source САПР. Тем не менее, среди САПР для электроники (EDA) есть весьма достойные продукты. Этот пост будет посвящён моделировщику электронных схем с открытым исходным кодом Qucs. Qucs написан на С++ с использованием фреймворка Qt4. Qucs является кроссплатформенным и выпущен для ОС Linux, Windows и MacOS.

Разработку данной САПР начали в 2004 году немцы Michael Margraf и Stefan Jahn (в настоящее время не активны). Сейчас Qucs разрабатывается интернациональной командой, в которую вхожу и я. Руководителями проекта являются Frans Schreuder и Guilherme Torri. Под катом будет рассказано о ключевых возможностях нашего моделировщика схем, его преимуществах и недостатках по сравнению с аналогами.

Главное окно программы показано на скриншоте. Там смоделирован резонансный усилитель на полевом транзисторе и получены осциллограммы напряжения на входе и выходе и также АЧХ.

Qucs. Жизнь после 19. Взгляд нуба.

Как видно, интерфейс интуитивно понятен. Центральную часть окна занимает собственно моделируемая схема. Компоненты размещаются на схеме методом перетаскивания из левой части окна. Виды моделирования и уравнения также являются особыми компонентами. Более подробно принципы редактирования схем описаны в документации к программе.

Формат схемного файла Qucs основан на XML и к нему поставляется документация. Поэтому схема Qucs может быть легко сгенерирована сторонними программами. Это позволяет создавать ПО для синтеза схем, которое является расширением Qucs. Проприетарное ПО как правило использует бинарные форматы.

Перечислим основные компоненты, имеющиеся в Qucs:

1. Пассивные RCL-компоненты
2. Диоды
3. Биполярные транзисторы
4. Полевые транзисторы (JFET, MOSFET, MESFET и СВЧ-транзисторы)
5. Идеальные ОУ
6. Коаксиальные и микрополосковые линии
7. Библиотечные компоненты: транзисторы, диоды и микросхемы
8. Файловые компоненты: подсхемы, spice-подсхемы, компоненты Verilog

Библиотека компонентов использует собственный формат, основанный на XML. Но можно импортировать существующие библиотеки компонентов, основанные на Spice (приводятся в даташитах на электронные компоненты).

1. Моделирование рабочей точки на постоянном токе
2. Моделирование в частотной области на переменном токе
3. Моделирование переходного процесса во временной области
4. Моделирование S-параметров
5. Параметрический анализ

Результаты моделирования можно экспортировать в Octave/Matlab и выполнить там постобработку данных.

Qucs основан на вновь разработанном движке схемотехнического моделирования. Отличительной особенностью этого движка является встроенная возможность моделирования S-параметров и КСВ, что важно для анализа ВЧ-схем. Qucs может пересчитывать S-параметры в Y- и Z-параметры.

Qucs. Начало работы (0.0.19)

На скриншотах показан пример моделирования S-параметров широкополосного усилителя высокой частоты.

Итак, отличительной особенностью Qucs является возможность анализа комплексных частотных характеристик (КЧХ), построение графиков на комплексной плоскости и диаграмм Смита, анализ комплексных сопротивлений и S-параметров. Эти возможности отсутствуют в проприетарных системах MicroCAP и MultiSim, и здесь Qucs даже превосходит коммерческое ПО и позволяет получить недостижимые для симуляторов электронных схем, основанных на Spice результаты.

Недостатком Qucs является малое количество библиотечных компонентов. Но этот недостаток не является препятствием к использованию, так как Qucs совместим с форматом Spice в котором приводятся модели электронных компонентов в даташитах. Также моделировщик работает медленнее, чем аналогичные Spice-совместимые моделировщики (например MicroCAP (проприетарный) или Ngspice (open-source)).

В настоящее время мы работаем над возможностью предоставления пользователю выбора движка для моделирования схемы. Можно будет использовать встроенный движок Qucs, Ngspice (spice-совместимый консольный моделировщик, похожий на PSpice) или Xyce (моделировщик с поддержкой параллельных вычислений через OpenMPI )

Теперь рассмотрим перечень нововведений в недавнем релизе Qucs 0.0.18 перспективных направлений в разработке Qucs:

1. Улучшена совместимость с Verilog
2. Продолжается портирование интерфейса на Qt4
3. Реализован список недавних открытых документов в главном меню.
4. Реализован экспорт графиков, схем в растровые и векторные форматы: PNG, JPEG, PDF, EPS, SVG, PDF+LaTeX. Эта функция полезна при подготовке статей и отчётов, содержащих результаты моделирования
5. Возможность открытия документа схемы из будущей версии программы.
6. Исправлены баги, связанные с зависанием моделировщика при определённых условиях.
7. Ведётся разработка системы синтеза активных фильтров для Qucs (ожидается в версии 0.0.19)
8. Ведётся разработка сопряжения с прочими open-source движками для моделирования электронных схем (Ngspice, Xyce, Gnucap). В последующих версиях будет добавлена возможность выбора движка для моделирования схемы.

Можно заключить, что несмотря на свои недостатки Qucs представляет собой весьма достойную альтернативу проприетарным САПР для моделирования электронных схем.

Источник: habr.com

Qucs — Почти универсальный симулятор электронных цепей

Программа для моделирования электронных цепей. Скачать Qucs. Русский язык. Qucs — Моделирование VHDL и Verilog-HDL. Qucs скачать на русском.

20 марта 2021 г. 22:38 Русский GNU GPL v2

Программа для моделирования электронных цепей. Она дает вам возможность установить схему с графическим пользовательским интерфейсом и моделировать поведение большого сигнала, малого сигнала и шума цепи. Симулятор электрических схем Qucs поддерживает растущий список аналоговых и цифровых компонентов, а также SPICE подсхемы. Переведен на русский язык.

Типы анализа

Типы анализа включают S-параметр (включая шум), AC (включая шум), DC, Анализ переходных процессов, Гармонический Баланс (еще не законченный), Цифровое моделирование (VHDL и Verilog-HDL).

Особенности симулятора электрических схем Qucs

Qucs имеет графический интерфейс для ввода электрической схемы и последующей симуляции. Данные моделирования могут быть представлены в различных типах схем, в том числе Диаграмму Смита, Декартову, Табличную, Полярную, сочетание Смит-Полярной, 3D-декартову, Кривая Местоположения, Временная диаграмма и Таблица истинности.

Документация предлагает много полезных учебных руководств (WorkBook), отчетов (ReportBook) и технических описаний средств моделирования.

Другие функции включают в себя калькулятор линии электропередач, фильтр синтеза, инструмент Смит-диаграммы для питания и согласования шума, синтез аттенюатора, модель устройства и менеджер библиотек подсхемы, оптимизатор для аналоговых проектов, интерфейс Verilog-A, поддержка нескольких языков (GUI и внутренняя справочная система), подсхемы (в том числе параметры) иерархия, мощная пост-обработка данных возможно с использованием уравнения и символически определенные нелинейные и линейные устройства.

Набор инструментов

Qucs состоит из нескольких самостоятельных программ, взаимодействующих друг с другом через GUI.

GUI используется для симуляции электрической схемы, настройки моделирования, отображения результатов моделирования, написания кода VHDL и т.д.

Аналоговое средство моделирования — программа командной строки, которая выполнена с GUI, чтобы моделировать схему. Она берет нетлист, проверяет его на ошибки, выполняет требуемые действия моделирования, и наконец производит набор данных.

Текстовый редактор используется, чтобы вывести на экран нетлисты и информацию о журналировании моделирования, и отредактировать файлы, включенные определенными компонентами.

Приложение синтеза фильтров может использоваться, чтобы проектировать различные типы фильтров.

Калькулятор линии передачи может использоваться, чтобы проектировать и анализировать различные типы линий передач (например, микрополосковые линии, коаксиальные кабели).

Компонент менеджер библиотеки содержит модели для реальных устройств (например, транзисторы, диоды, мосты, ОУ). Это может быть расширено пользователем.

Приложение синтеза аттенюатора может использоваться, чтобы проектировать различные типы пассивных аттенюаторов.

Компоненты

Следующие категории компонентов обеспечены:

• Смешанные компоненты (R, L, C, усилитель, фазовращатель, и т.д.);
• Источники;
• Зонды;
• Линии передачи;
• Нелинейные компоненты (диоды, транзисторы и т.д.);
• Цифровые компоненты;
• Файлы-контейнеры (массивы данных S-параметров);
• Картины;
• Существует также библиотека компонентов, которая включает в себя различные стандартные компоненты, доступные на рынке (мосты, диоды, варисторы, светодиоды, МОП-ТРАНЗИСТОРЫ, и т.д.).

Модели Транзисторов

Qucs предоставляет множество моделей транзисторов. Они включают в себя:

• FBH-HBT;
• HICUM L0 v1.12;
• HICUM L0 v1.2;
• HICUM L2 v2.1;
• HICUM L2 v2.22;
• HICUM L2 v2.23;
• MESFET;
• SGP;
• MOSFET;
• JFET;
• EPFL-EKV MOSFET v2.6.

Краткое описание математических функций

Следующие операции и функции могут быть применены в уравнениях Qucs:

• max(х,у) возвращает большее из значений х и у;
• min(х,у) возвращает наименьшее из значений х и у;
• RMS(х) среднеквадратичное вектора;
• sum(х) сумма значений в векторе;
• Prod(х) произведение значений вектора;
• Diff(y,x) отличает вектор у по отношению к х;
• Diff(y,x,n) отличает вектор у по х п раз;
• integrate(х,h) интегрирует вектор x численно принимающий постоянный неродной размер h;
• real(х) действительная часть комплексного числа;
• imag(х) мнимая часть комплексного числа;
• abs(x) абсолютное значение, величина комплексного числа;
• mag(х) так же, как ABS (х);
• norm(х) квадрат MAG (х);
• Conj(х) комплексно сопряженное;
• phase(х) фаза в степени;
• angle(х) фаза в радианах;
• Arg(х) так же, как angle(х);
• deg2rad(х) преобразует градусы в радианы;
• rad2deg(х) преобразует радианы в градусы;
• dB(х) напряжение децибел;
• dbm(х) преобразовывают напряжение в питание в дБ;
• dbm2w(х) конвертировать власть в дБм к питанию в ваттах;
• w2dbm(х) конвертировать власть в ваттах к питанию в дБм;
• sqr(х) квадрат (х к власти два);
• sqrt(x) квадратный корень;
• ехр(х) экспоненциальная функция базиса е;
• ln(x) натуральный логарифм;
• log10(х) десятичный логарифм;
• log2(х) двоичный логарифм;
• sin(х) синус;
• cos(х) косинус;
• tan(х) тангенс;
• sinh(х) синус hyperbolicus;
• cosh(х) косинус hyperbolicus;
• tanh(х) касательной hyperbolicus;
• arcsin(х) Arcus синус;
• arccos(х) Arcus косинус;
• arctan(x[,y]) Arcus тангенс;
• arccot(х) Arcus котангенс;
• coth(х) котангенс hyperbolicus;
• ceil(х) округляется до ближайшего целого числа;
• fix(х) обрезает десятичные места из действительного числа;
• floor(х) округляется до ближайшего меньшего целого;
• round(х) округляется до ближайшего целого числа;
• sign(х) вычисляет функцию сигнум;
• sinc(х) возвращает sin(х) / х и один при х = 0;
• fft(х) вычисляет быстрое преобразование Фурье (FFT) вектора x;
• ifft(х) вычисляет обратное быстрое преобразование Фурье (IFFT) вектора x.

Характеристики

Ссылки на официальный сайт и загрузку

• Веб-сайт:qucs.sourceforge.net
• Каталог загрузки
• Прямая ссылка
• Резервная копия

Источник: xn--90abhbolvbbfgb9aje4m.xn--p1ai

Qucs — open-source САПР для моделирования электронных схем

2015-01-15 в 14:54, admin , рубрики: cad, CAD/CAM, open source, Qucs, Электроника для начинающих

В настоящее время существует не так уж и много open-source САПР. Тем не менее, среди САПР для электроники (EDA) есть весьма достойные продукты. Этот пост будет посвящён моделировщику электронных схем с открытым исходным кодом Qucs. Qucs написан на С++ с использованием фреймворка Qt4. Qucs является кроссплатформенным и выпущен для ОС Linux, Windows и MacOS.

Разработку данной САПР начали в 2004 году немцы Michael Margraf и Stefan Jahn (в настоящее время не активны). Сейчас Qucs разрабатывается интернациональной командой, в которую вхожу и я. Руководителями проекта являются Frans Schreuder и Guilherme Torri. Под катом будет рассказано о ключевых возможностях нашего моделировщика схем, его преимуществах и недостатках по сравнению с аналогами.

Главное окно программы показано на скриншоте. Там смоделирован резонансный усилитель на полевом транзисторе и получены осциллограммы напряжения на входе и выходе и также АЧХ.

Как видно, интерфейс интуитивно понятен. Центральную часть окна занимает собственно моделируемая схема. Компоненты размещаются на схеме методом перетаскивания из левой части окна. Виды моделирования и уравнения также являются особыми компонентами. Более подробно принципы редактирования схем описаны в документации к программе.

Формат схемного файла Qucs основан на XML и к нему поставляется документация. Поэтому схема Qucs может быть легко сгенерирована сторонними программами. Это позволяет создавать ПО для синтеза схем, которое является расширением Qucs. Проприетарное ПО как правило использует бинарные форматы.

Перечислим основные компоненты, имеющиеся в Qucs:

1. Пассивные RCL-компоненты
2. Диоды
3. Биполярные транзисторы
4. Полевые транзисторы (JFET, MOSFET, MESFET и СВЧ-транзисторы)
5. Идеальные ОУ
6. Коаксиальные и микрополосковые линии
7. Библиотечные компоненты: транзисторы, диоды и микросхемы
8. Файловые компоненты: подсхемы, spice-подсхемы, компоненты Verilog

Библиотека компонентов использует собственный формат, основанный на XML. Но можно импортировать существующие библиотеки компонентов, основанные на Spice (приводятся в даташитах на электронные компоненты).

Поддерживаются следующие виды моделирования:

1. Моделирование рабочей точки на постоянном токе
2. Моделирование в частотной области на переменном токе
3. Моделирование переходного процесса во временной области
4. Моделирование S-параметров
5. Параметрический анализ

Результаты моделирования можно экспортировать в Octave/Matlab и выполнить там постобработку данных.

Qucs основан на вновь разработанном движке схемотехнического моделирования. Отличительной особенностью этого движка является встроенная возможность моделирования S-параметров и КСВ, что важно для анализа ВЧ-схем. Qucs может пересчитывать S-параметры в Y- и Z-параметры.

На скриншотах показан пример моделирования S-параметров широкополосного усилителя высокой частоты.

Итак, отличительной особенностью Qucs является возможность анализа комплексных частотных характеристик (КЧХ), построение графиков на комплексной плоскости и диаграмм Смита, анализ комплексных сопротивлений и S-параметров. Эти возможности отсутствуют в проприетарных системах MicroCAP и MultiSim, и здесь Qucs даже превосходит коммерческое ПО и позволяет получить недостижимые для симуляторов электронных схем, основанных на Spice результаты.

Недостатком Qucs является малое количество библиотечных компонентов. Но этот недостаток не является препятствием к использованию, так как Qucs совместим с форматом Spice в котором приводятся модели электронных компонентов в даташитах. Также моделировщик работает медленнее, чем аналогичные Spice-совместимые моделировщики (например MicroCAP (проприетарный) или Ngspice (open-source)).

В настоящее время мы работаем над возможностью предоставления пользователю выбора движка для моделирования схемы. Можно будет использовать встроенный движок Qucs, Ngspice (spice-совместимый консольный моделировщик, похожий на PSpice) или Xyce (моделировщик с поддержкой параллельных вычислений через OpenMPI )

Теперь рассмотрим перечень нововведений в недавнем релизе Qucs 0.0.18 перспективных направлений в разработке Qucs:

1. Улучшена совместимость с Verilog
2. Продолжается портирование интерфейса на Qt4
3. Реализован список недавних открытых документов в главном меню.
4. Реализован экспорт графиков, схем в растровые и векторные форматы: PNG, JPEG, PDF, EPS, SVG, PDF+LaTeX. Эта функция полезна при подготовке статей и отчётов, содержащих результаты моделирования
5. Возможность открытия документа схемы из будущей версии программы.
6. Исправлены баги, связанные с зависанием моделировщика при определённых условиях.
7. Ведётся разработка системы синтеза активных фильтров для Qucs (ожидается в версии 0.0.19)
8. Ведётся разработка сопряжения с прочими open-source движками для моделирования электронных схем (Ngspice, Xyce, Gnucap). В последующих версиях будет добавлена возможность выбора движка для моделирования схемы.

Можно заключить, что несмотря на свои недостатки Qucs представляет собой весьма достойную альтернативу проприетарным САПР для моделирования электронных схем.

Источник: www.pvsm.ru

Скачать бесплатно Qucs 0.0.19

Qucs – это программа с открытым исходным кодом, представляющая собой симулятор электронных цепей, позволяющая моделировать цепи, электронную аппаратуру в различных режимах, позволяет настраивать шумовые характеристики. Работает с использованием GUI – графического пользовательского интерфейса. Программа находится в активной разработке, однако уже сейчас обладает широким набором возможностей и функций.

Qucs позволяет симулировать большой и малый сигналы электрической цепи, а также шум. По окончании моделирования у пользователя есть возможность ознакомиться с получившимся результатом на специальной странице или в окне. Презентация готового проекта может осуществляться с использованием различных диаграмм, таблиц, графиков. Также Qucs поддерживает несколько видов моделирования.

В составе Qucs включена регулярно пополняющаяся библиотека элементов и моделей электронных компонентов.

Скачать бесплатно Qucs 0.0.19

Версия:	0.0.19
Русский язык:	Да
Разработчик:	Qucs team
Операционка:	Windows 7 / 8 / XP / Vista
Размер:	45,9 Mb

Источник: besplatnye-programmy.com