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各种电子电路仿真技术软件介绍及其优缺点

2023-10-01 06:33

电子电路仿真技术是当今相关专业学习者和工作者必须掌握的技术之一。它有很多优点:

一、电子电路仿真软件一般具有海量、完整的电子元件库和先进的虚拟仪器仪表,非常方便仿真和测试;

其次,模拟电路的连接简单、快速、智能。无需焊接,使用仪器进行调试时无需担心损坏;大大减少了设计时间和资金成本;

第三,电子电路仿真软件可以进行各种精确复杂的电路分析

随着电子电路仿真技术的不断发展,许多公司推出了各种功能先进、性能强大的仿真软件。既然能够相互竞争,就必然在某些方面有自己的优势和劣势。下面对几种主流电子电路仿真软件的优缺点进行比较。

(1) Multisim

在模拟电子和数字电子中复杂电路的虚拟仿真方面,Multisim是当之无愧的领先者。拥有极其真实、可视化的虚拟仪器,无论是界面外观还是内部功能都达到了最高水平。它具有专业的界面和分类,功能强大而复杂,计算数据极其准确。我们参加电子竞赛的时候,尤其是模拟方向的题,我们用的最多的模拟软件就是Multisim。同时,Multisim不仅支持MCU,还支持汇编语言和C语言,用于将程序注入到MCU中,并且拥有配套的制板软件NI Ultiboard10可以提供从电路设计到制板布局的一站式服务。

Multisim的缺点是软件太大,对MCU的支持不够,而且制板等附加功能不如其他专业软件。

(2)蒂娜

蒂娜的界面简单直观。 元件不多,但是分类很好,TI的元件最全。 TI 组件在比赛中经常使用。当我们在Multisim中找不到对应的组件时,我们会使用Tina进行仿真。

Tina的缺点是功能相对较少,对TI以外的组件支持较少。

(3) 变形杆菌

Proteus是一款集电路仿真、PCB设计和微控制器仿真于一体的软件。它不仅包含大量基于真实环境的组件,而且支持许多主流的单片机模型和通用外设模型,还提供了最佳的实时显示效果。其动态模拟基于帧和动画,从而提供更好的视觉效果。 Proteus支持单片机汇编语言的编辑/编译/源代码级仿真,内置8051、AVR、PIC的汇编编译器,还可以与第三方编译环境(如IAR、 Keil与Hitech结合)进行高级语言的源代码级仿真和调试。

Proteus的缺点是电路的数据计算能力不足。

(4)节奏

Cadence收购并集成了Pspice的功能,涵盖了电子设计的整个流程,包括系统级设计、功能验证、IC综合和布局布线、模拟、混合信号RFIC设计、全定制集成电路设计、IC物理验证、PCB设计及硬件仿真建模等。 Cadence 是复杂EDA 设计的首选。

Cadence的缺点是操作比较复杂,比较适合复杂板卡的开发。

(5) Matlab仿真工具包Simulink

目前,大规模科学计算与仿真软件Matlab已配备Power System工具包,使得Matlab可以用于电力电子仿真。 PowerSystem的仿真是基于Matlab的Simuilnk图形环境,所以使用起来和PSpie一样方便。 Simulink是Matlab软件包中最重要的功能模块之一,是一个交互式的模块化、模块化的建模与仿真动态分析系统。在电力电子领域,Simulink通常用于建立电力电子装置的简化模型(如基频模型)并将其连接成系统,以便进行控制器的设计和仿真可直接进行。 Simulink对C语言代码提供了良好的支持,既可以工作在交互式图形环境下,也可以工作在Matlab指令语言模式的批处理模式下。

Matlab是一种基于理想化功率元件和功能模块的仿真工具。 Matlab强大的数学运算功能使得PowerSystem的控制功能非常出色。尤其是使用其他相关工具包,电路无需花费大量精力即可实现极其细致的控制。使用Matlab的另一个好处是它的数据处理非常有效和精确,并且运行速度快;其数据格式兼容性非​​常好,有利于数据的后处理和分析,特别是控制特性的研究和分析。

Matlab的缺点是目前的PowerSystem是基于通用电路元件的模型和数学模块(如传递函数)进行仿真,与实际元件的参数不同。仿真结果与实际电路还有很大差距。成果的参考意义主要体现在整体电路和系统方面。开关和控制单元大量采用理想元件。开关控制器只需直接与开关连接即可,无需考虑水平移动。对实际开关瞬态过程的描述基本被忽略。总而言之,Matlab是对理想模型的模拟,不能考虑非理性状态下的情况。

(6)Altium Designer

Altium Designer除了完全继承了之前系列版本包括Protel 99SE和ProtelDXP的功能和优点之外,还增加了许多改进和许多高端功能。该平台拓宽了板级设计的传统接口,全面集成了FPGA设计功能和SOPC设计实现功能,让工程设计人员能够在系统设计和嵌入式设计中结合FPGA和PCB设计融合的。

Altium Designer主要用于原理图设计、电路仿真、PCB绘制和编辑。也是电子竞技必备的软件。

Altium Designer的缺点是在设计复杂板时不如Cadence。

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