Qucs. Моделирование ШИМ-интегрирующей цепи с транзисторным ключом

Qucs (Quite Universal Circuit Simulator) — это GPL программа, САПР для электрических цепей.
Отличается простотой и удобной, понятной, обширной документацией. Документацию можно так же читать через GUI оболочку самой программы.
Итак. Для некоторых целей мне понадобилось взглянуть на работу некоторой электрической схемы, которая, вероятно, требует доработки. Посему, буду рад дополнениям. Осторожно, картинки.

Qucs можно легко найти в репозиториях, на февраль 2011 актуальная версия 0.0.15-1, в распакованном виде занимает 17,9M. как минимум, на Ubuntu 10.04 установка проста как
$ sudo aptitude install qucs
GUI интуитивный, собрать схему можно мышкой, кроме редактирования параметров элементов. Стандартный формат схемы — *.sch, на практике без пинка пока не удалось установить совместимость с gEDA.
Тут рисунок со схемкой
Помимо стандартных элементов схемы можно добавлять необычные. Например, в данном случае импользован источник напряжения на основе файла, имитирующий ШИМ. Собственно именно с таким мне и хотелось понять как обращаться. Для него пришлось создать файл vosopwm.dat с содержимым:
<Qucs Dataset 0.0.12>
<indep time 5>
+0.00000000000e+00
+0.20000000000e-03
+0.20000000000e-03
+1.70000000000e-03
+1.70000000000e-03
</indep>
<dep V22.Vt time>
+3.00000000000e+00
+3.00000000000e+00
+0.00000000000e+00
+0.00000000000e+00
+0.00000000000e+00
</dep>

первый раздел — временнЫе точки, заданы в секундах*e-03 (то есть в миллисекундах) в шапке первого раздела — «5» — количество точек. второй раздел — соответствующие точкам значения напряжения. Если зациклить — получается последовательность импульсов с заданной в файле скважностью. Значения подобраны таким образом, чтобы дальше было интересней.
Имеется еще много интересных примеров
Моделирование переходного процесса в данном случае включено чтобы развернуть во времени значения напряжений на вольтметрах Pr2, Pr3 и Pr4. Повременная развертка делает из этих вольтметров осциллографы.
В декартовских диаграммах для различных вариантов скважности, заданных с помощью файла vosopwm.dat это выглядит вот так:
Временная диаграмма со скважностью Q=8.5
Временная диаграмма со скважностью Q=2
Временная диаграмма со скважностью Q=1,0625
Специально для последнего случая замерил время расчета модели на моем числогрызе — 44 секунды для расчета процесса от 0 до 0.3 секунд с шагом 60мкс (5001 точек)
Зачем все это надо?
1. это помогает понять, как работает схема
2. это помогает подобрать номиналы элементов схемы
3. это помогает понять, как должны работать другие логические компоненты всего устройства
4. полагаю, это можно считать базисом для дальнейшего проектирования устройства

Qucs. Моделирование ШИМ-интегрирующей цепи с транзисторным ключом: 2 комментария

  1. Полезная конкретная информация для ускорения освоения программы.
    А вот что не могу найти — возможность построения источника, управляемого расчетной переменной из уравнений.
    Возможно эта задача решается в QUCSе, но у меня не хватает способностей найти эту возможность…
    Есть мнения по этому вопросу?

Добавить комментарий