Qucs

Из Википедии, бесплатной энциклопедии

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[3]. Для оптимизации схем (минимизации функции затрат) используется ASCO[4].

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[5]);
  • 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[6] и сообществом. На конец 2023 года актуальная версия проекта - 2.1.0[7].

Примечания[править | править код]

  1. ↑ Qucs 0.0.19 Release Notes
  2. ↑ Release 0.0.19 — 2017.
  3. ↑ FreeHDL index Page. Freehdl.seul.org. Дата обращения: 1 марта 2012. Архивировано 17 сентября 2019 года.
  4. ↑ ASCO project :: homepage. Asco.sourceforge.net. Дата обращения: 1 марта 2012. Архивировано 10 февраля 2012 года.
  5. ↑ Add SPICE models for transmission lines devices · Issue #94 · ra3xdh/qucs_s (англ.). GitHub. Дата обращения: 6 декабря 2023. Архивировано 7 декабря 2023 года.
  6. ↑ 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.
  7. ↑ 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