Elektronikus áramkörök szimulációja

Az elektronikus áramkör- modellezés matematikai modelleket használ egy valódi elektronikus eszköz vagy áramkör viselkedésének reprodukálására . A szimulációs szoftver lehetővé teszi az áramkör működésének szimulálását, és felbecsülhetetlen értékű elemző eszköz. Rendkívül pontos szimulációs képességének köszönhetően sok főiskola és egyetem használja ezt a fajta szoftvert elektrotechnikai és elektronikai mérnöki programok oktatására . Ez a fajta tanulás aktívan bevonja a hallgatókat az elemzési, szintézis és értékelési folyamatokba, ami hozzájárul a hagyományos tanuláshoz képest magas hatékonyságához [1] .

Áramkör tervezés

Az áramkör viselkedésének szimulálása a tényleges megépítés előtt nagymértékben javíthatja a tervezés hatékonyságát azáltal, hogy rávilágít a tervezési hibákra és betekintést nyújt a működésébe. Különösen az integrált áramkörök esetében a fotomaszkos szerelvények drágák, a kenyérsütőtáblák nem praktikusak, és a belső jelek szondázása rendkívül nehéz. Ezért szinte minden IC tervezés nagymértékben támaszkodik a szimulációra. A leghíresebb analóg áramkör-szimulátor a SPICE . A leghíresebb digitális áramkör-szimulátorok Verilog és VHDL alapúak .

Egyes elektronikus szimulátorok áramkör-szerkesztőt , szimulációs motort és hullámforma képernyő-kijelzőt integrálnak , lehetővé téve a tervezők számára, hogy gyorsan módosítsák a szimulált áramkört, és megnézzék, hogy ezek a változtatások hogyan befolyásolják a kimenetet . Általában kiterjedt modell- és eszköztárat is tartalmaznak. Ezek a modellek általában IC-specifikus tranzisztor -modelleket , általános alkatrészeket, például ellenállásokat , kondenzátorokat , induktorokat és transzformátorokat , egyedi modelleket (például vezérelt áram- és feszültségforrásokat vagy Verilog-AMS vagy VHDL-AMS modelleket ) tartalmaznak. A nyomtatott áramköri lapok tervezése speciális modelleket is igényel, például átviteli vonalakat az útválasztáshoz és az IBIS modelleket .

A szimulátorok típusai

Bár léteznek szigorúan analóg elektronikus áramkör-szimulátorok, a népszerű szimulátorok gyakran tartalmaznak analóg és eseményvezérelt digitális szimulációs lehetőségeket is, és kevert módú szimulátorokként ismertek. Ez azt jelenti, hogy bármely szimuláció tartalmazhat analóg, digitális vagy a kettő kombinációját. Minden vegyes jel elemzés elvégezhető egyetlen integrált áramkörrel. A vegyes módú szimulátorok által biztosított eseményvezérelt algoritmus általános, és támogatja a nem numerikus adattípusokat. Mivel gyorsabb, mint a standard SPICE mátrixmegoldás, a vegyes típusú modelleket használó áramkörök szimulációs ideje jelentősen lecsökken [2] .

Jegyzetek

  1. A szimulációk hátrányai és előnyei az online oktatásban . web.archive.org (2010. december 16.). Hozzáférés időpontja: 2020. október 23.
  2. W&B; Tudományos – Sangu: eseményvezérelt, interaktív konfigurációk . web.archive.org (2007. május 5.). Hozzáférés időpontja: 2020. október 23.