Qucs (Qucs)

Перейти к навигации Перейти к поиску
Quite Universal Circuit Simulator
Логотип программы Quite Universal Circuit Simulator
Скриншот программы Quite Universal Circuit Simulator
Screenshot of QUCS
Тип EDA
Разработчик Michael Margraf
Написана на C++
Интерфейс Qt
Операционные системы GNU/Linux, Mac OS, Solaris, FreeBSD, Windows
Последняя версия
Репозиторий github.com/Qucs/qucs
Лицензия GPL
Сайт qucs.sourceforge.net
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

Qucs (аббр. от англ. Quite Universal Circuit Simulator, рус. Почти универсальный симулятор электронных цепей) — свободная программа, предназначенная для моделирования электронных цепей. Распространяется по лицензии GPL. Позволяет моделировать электронную аппаратуру в режиме малого и большого сигнала, а также шумовые характеристики. Пользовательский интерфейс — графический. Цифровая аппаратура моделируется с использованием VHDL и/или Verilog.

Включает в себя большую постоянно пополняемую библиотеку моделей электронных компонентов, поддерживает подцепи SPICE. Выгодно отличается от других симуляторов, таких как gEDA или PSpice, простотой работы оператора и интуитивно понятным пользовательским интерфейсом.

Виды моделирования

[править | править код]

Виды моделирования, поддерживаемые программой включают:

  • Моделирование по постоянному току;
  • Моделирование по переменному току;
  • Гармонический баланс;
  • Цифровое моделирование;
  • Моделирование переходных процессов;
  • Моделирование S-параметров;
  • Развёртка по параметру;
  • Оптимизация.

Виды представления результатов

[править | править код]

Результаты моделирования могут быть представлены в диаграмм различного типа:

  • Таблицы;
  • Графики в декартовых координатах;
  • Трёхмерные диаграммы в декартовых координатах;
  • Диаграммы в полярных координатах;
  • Круговые диаграммы;
  • Диаграммы Смита;
  • Диаграммы Смита (проводимости);
  • Смешанные диаграммы полярные/Смита;
  • Временные диаграммы;
  • Таблицы истинности.

Набор инструментов

[править | править код]

Qucs представляет собой набор нескольких автономных программ, взаимодействующих между собой через интерфейс GUCS.

Для создания схем, настройки моделирования, отображения результатов, написания VHDL-кода и других функций используется графический интерфейс. Редактирование схемы в Qucs интуитивно понятно и те, кто работал с другими электрическими САПР, легко разберутся с редактором. К особенностям интерфейса можно отнести, что виды моделирования и диаграммы являются компонентами и размещаются на схеме.

Моделирование аналоговых цепей выполняет утилита командной строки, вызываемая из основной программы с графическим интерфейсом. Она считывает описание схемы, проверяет его на наличие ошибок, выполняет моделирование и формирует выходной набор данных.

Для отображения описания схемы и сообщений моделирующей программы, а также для редактирования файлов некоторых компонентов (например, описание схем SPICE, файлов Touchstone) используется текстовый редактор.

В состав пакета включены программы для синтеза фильтров, также калькулятор для линий передачи, позволяющий разрабатывать и анализировать различные типы передающих линий, включая микрополосковые, коаксиальные и другие.

Библиотека компонентов хранит модели большого количества электрорадиоэлементов (транзисторов, диодов, операционных усилителей) и может расширяться пользователем.

Программа синтеза аттенюаторов позволяет разрабатывать различные типы пассивных аттенюаторов.

Программа конверсии, представляющая собой утилиту командной строки, используется основной программой для импорта и экспорта наборов данных, описаний схем между Qucs и другими системами автоматического проектирования. Список поддерживаемых форматов можно найти в справке qucsconv.

В дополнение к перечисленному, основная программа может управлять другими программами САПР. Например, для моделирования цифровых схем используется программа FreeHDL[2]. Для оптимизации схем (минимизации функции затрат) используется ASCO[3].

Библиотека компонентов

[править | править код]

Библиотека компонентов содержит объекты в следующих категориях:

  • Дискретные компоненты (сопротивления, индуктивности, ёмкости, усилители, трансформаторы...);
  • Источники (переменного/постоянного тока/напряжения, шума, импульсов, управляемые источники...);
  • Измерительные приборы;
  • Передающие линии;
  • Нелинейные компоненты (диоды, транзисторы, тиристоры);
  • Цифровые компоненты;
  • Компоненты VERILOG;
  • Файловые компоненты (наборы S-параметров, описания схем SPICE);
  • Виды моделирования;
  • Диаграммы;
  • Рисунки.

Модели транзисторов

[править | править код]

QUCS предоставляет большое количество моделей транзисторов, включая FBH-HBT, HICUM L0 v1.12, HICUM L0 v1.2, HICUM L2 v2.1, HICUM L2 v2.22, HICUM L2 v2.23, MESFET (Curtice, Statz, TOM-1 and TOM-2), SGP (SPICE Gummel-Poon), MOSFET, JFET and EPFL-EKV MOSFET v2.6.

Qucs-S

[править | править код]

Проект QUCS получил дальнейшее развитие в рамках другого кроссплатформенного проекта с открытым исходным кодом - QUCS-S (Qucs with SPICE). Qucs-S поддерживает моделирования во временной и частотной области, шумовой анализ, анализ нелинейных искажений, Фурье-анализ, моделирования гармонического баланса. Как и исходный проект, Qucs-S ориентирован на радиолюбителей и академическую среду использования.

К основным нововведениям проекта можно отнести:

  • Переход на фреймворк Qt версии 6, что обеспечило поддержку современных версий Linux и поддержку HiDPI дисплеев.
  • В дополнение к штатному Qucsator, добавлена поддержка трех симуляторов для моделирования электронных схем, с возможностью переключения без перезагрузки программы - Ngspice (в качестве основного симулятора), XYCE (используемого в академических кругах) и SpiceOpus;
  • Цифровое моделирование при помощи Icarus Verilog, поддерживающее IEEE-1364 Verilog HDL включая IEEE1364-2005 (Verilog 2005) расширение и аналоговые модели Verilog-A при помощи компилятора OpenVAF;
  • Поддержка моделирования S-параметров с помощью Ngspice (с некоторыми ограничениями[4]);
  • Анализ спектра (Spectrum ananlysis – FFT). Параметрами данного моделирования являются полоса частот (BW), шаг по частоте (dF) и тип оконной функции;
  • Тюнер элементов, специальный режим симуляции позволяющий производить подстройку компонентов при помощи ползунков и сразу видеть результат на графиках измеряемых величин;
  • Расширена библиотека компонентов, в том числе с тиристорами, оптопарами, кварцевым резонатором, а также катушками и конденсаторами с добротностью (INDQ и CAPQ). Добавлена библиотека BJT Extended с дополнительными моделями транзисторов.

Проект активно развивается Вадимом Кузнецовым[5] и сообществом. На конец 2023 года актуальная версия проекта - 2.1.0[6].

Примечания

[править | править код]
  1. ↑ Release 0.0.20 — 2024.
  2. ↑ FreeHDL index Page. Freehdl.seul.org. Дата обращения: 1 марта 2012. Архивировано 17 сентября 2019 года.
  3. ↑ ASCO project :: homepage. Asco.sourceforge.net. Дата обращения: 1 марта 2012. Архивировано 10 февраля 2012 года.
  4. ↑ Add SPICE models for transmission lines devices · Issue #94 · ra3xdh/qucs_s (англ.). GitHub. Дата обращения: 6 декабря 2023. Архивировано 7 декабря 2023 года.
  5. ↑ Симулятор электронных схем Qucs-S: обзор новшеств версии 2.1.0. Хабр (5 декабря 2023). Дата обращения: 6 декабря 2023. Архивировано 7 декабря 2023 года.
  6. ↑ Releases · ra3xdh/qucs_s (англ.). GitHub. Дата обращения: 6 декабря 2023. Архивировано 7 декабря 2023 года.

Ссылки

[править | править код]

Источники

[править | править код]
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Qucs&oldid=135878367