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標簽 > 仿真電路
電路仿真，顧名思義就是設計好的電路圖通過仿真軟件進行實時模擬，模擬出實際功能，然后通過其分析改進，從而實現電路的優化設計。是EDA（電子設計自動化）的一部分。
電路仿真，顧名思義就是設計好的電路圖通過仿真軟件進行實時模擬，模擬出實際功能，然后通過其分析改進，從而實現電路的優化設計。是EDA（電子設計自動化）的一部分。
Multisim
Multisim是美國國家儀器（NI）有限公司推出的以Windows為基礎的仿真工具，適用于板級的模擬/數字電路板的設計工作。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。
電路仿真，顧名思義就是設計好的電路圖通過仿真軟件進行實時模擬，模擬出實際功能，然后通過其分析改進，從而實現電路的優化設計。是EDA（電子設計自動化）的一部分。
Multisim
Multisim是美國國家儀器（NI）有限公司推出的以Windows為基礎的仿真工具，適用于板級的模擬/數字電路板的設計工作。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。
其特點如下：
Ø 直觀的圖形界面
整個操作界面就像一個電子實驗工作臺，繪制電路所需的元器件和仿真所需的測試儀器均可直接拖放到屏幕上，輕點鼠標可用導線將它們連接起來，軟件儀器的控制面板和操作方式都與實物相似，測量數據、波形和特性曲線如同在真實儀器上看到的；
Ø 豐富的元器件
提供了世界主流元件提供商的超過17000多種元件，同時能方便的對元件各種參數進行編輯修改，能利用模型生成器以及代碼模式創建模型等功能，創建自己的元器件。
Ø 強大的仿真能力
以SPICE3F5和Xspice的內核作為仿真的引擎，通過Electronic workbench 帶有的增強設計功能將數字和混合模式的仿真性能進行優化。包括SPICE仿真、RF仿真、MCU仿真、VHDL仿真、電路向導等功能。
Ø 豐富的測試儀器
提供了22種虛擬儀器進行電路動作的測量：
Multimeter（萬用表）Function Generatoer（函數信號發生器）Wattmeter（瓦特表）Oscilloscope（示波器）Bode Plotter（波特儀）Word Generator（字符發生器Logic Analyzer（邏輯分析儀）Logic Converter（邏輯轉換儀）Distortion Analyer（失真度儀）Spectrum Analyzer（頻譜儀）Network Analyzer（網絡分析儀）Measurement Pribe（測量探針）Four Channel Oscilloscope（四蹤示波器）Frequency Counter（頻率計數器）IV Analyzer（伏安特性分析儀）Agilent Simulated Instruments（安捷倫仿真儀器）Agilent Oscilloscope（安捷倫示波器）Tektronix Simulated Oscilloscope（泰克仿真示波器）Voltmeter（伏特表）Ammeter（安培表）Current Probe（電流探針）Lab VIEW Instrument（Lab VIEW儀器）這些儀器的設置和使用與真實的一樣，動態互交顯示。除了Multisim提供的默認的儀器外，還可以創建LabVIEW的自定義儀器，使得圖形環境中可以靈活地可升級地測試、測量及控制應用程序的儀器。Ø 完備的分析手段Multisimt提供了許多分析功能：DC Operating Point Analysis（直流工作點分析 ）AC Analysis（交流分析）Transient Analysis（瞬態分析）Fourier Analysis（傅里葉分析）Noise Analysis（噪聲分析）Distortion Analysis（失真度分析）DC Sweep Analysis（直流掃描分析）DC and AC Sensitvity Analysis（直流和交流靈敏度分析）Parameter Sweep Analysis（參數掃描分析）Temperature Sweep Analysis（溫度掃描分析）Transfer Function Analysis（傳輸函數分析）Worst Case Analysis（最差情況分析） Pole Zero Analysis（零級分析）Monte Carlo Analysis（蒙特卡羅分析）Trace Width Analysis（線寬分析）Nested Sweep Analysis（嵌套掃描分析）Batched Analysis（批處理分析）User Defined Analysis（用戶自定義分析）它們利用仿真產生的數據執行分析，分析范圍很廣，從基本的到極端的到不常見的都有，并可以將一個分析作為另一個分析的一部分的自動執行。集成LabVIEW和Signalexpress快速進行原型開發和測試設計，具有符合行業標準的交互式測量和分析功能；
Ø 獨特的射頻（RF）模塊
提供基本射頻電路的設計、分析和仿真。射頻模塊由RF-specific（射頻特殊元件，包括自定義的RF SPICE模型）、用于創建用戶自定義的RF模型的模型生成器、兩個RF-specific儀器（Spectrum Analyzer頻譜分析儀和Network Analyzer網絡分析儀）、一些RF-specific分析（電路特性、匹配網絡單元、噪聲系數）等組成；
Ø 強大的MCU模塊
支持4種類型的單片機芯片，支持對外部RAM、外部ROM、鍵盤和LCD等外圍設備的仿真，分別對4 種類型芯片提供匯編和編譯支持；所建項目支持C代碼、匯編代碼以及16進制代碼，并兼容第三方工具源代碼； 包含設置斷點、單步運行、查看和編輯內部RAM、特殊功能寄存器等高級調試功能。
Ø 完善的后處理
對分析結果進行的數學運算操作類型包括算術運算、三角運算、指數運行、對數運算、復合運算、向量運算和邏輯運算等；
Ø 詳細的報告
能夠呈現材料清單、元件詳細報告、網絡報表、原理圖統計報告、多余門電路報告、模型數據報告、交叉報表7種報告；
Ø 兼容性好的信息轉換
提供了轉換原理圖和仿真數據到其他程序的方法，可以輸出原理圖到PCB布線（如Ultiboard、OrCAD、PADS Layout2005、P-CAD和Protel）；輸出仿真結果到MathCAD、Excel或LabVIEW；輸出網絡表文件；向前和返回注；提供Internet Design Sharing（互聯網共享文件）
cadence
Cadence公司的電子設計自動化（Electronic Design Automation）產品涵蓋了電子設計的整個流程，包括系統級設計，功能驗證，IC綜合及布局布線，模擬、混合信號及射頻IC設計，全定制
Cadence設計軟件
集成電路設計，IC物理驗證，PCB設計和硬件仿真建模等。同時，Cadence公司還提供設計方法學服務，幫助客戶優化其設計流程；提供設計外包服務，協助客戶進入新的市場領域。自1991年以來，該公司已連續在國際EDA市場中銷售業績穩居第一。全球知名半導體與電子系統公司均將Cadence軟件作為其全球設計的標準。
幾款主流電子電路仿真軟件優缺點比較
電子電路仿真技術是當今相關專業學習者及工作者必須掌握的技術之一，它有諸多優點：第一，電子電路仿真軟件一般都有海量而齊全的電子元器件庫和先進的虛擬儀器、儀表，十分方便仿真與測試；第二，仿真電路的連接簡單快捷智能化，不需焊接，使用儀器調試不用擔心損壞；大大減少了設計時間及金錢的成本；第三，電子電路仿真軟件可進行多種準確而復雜的電路分析。
隨著電子電路仿真技術的不斷發展，許多公司推出了各種功能先進、性能強勁的仿真軟件。既然它們能百家爭鳴，那么肯定是在某些方面各有優劣的。下面就針對幾款主流電子電路仿真軟件的優缺點進行比較。
（1） Multisim
在模電、數電的復雜電路虛擬仿真方面，Multisim是當之無愧的一哥。它有形象化的極其真實的虛擬儀器，無論界面的外觀還是內在的功能，都達到了的最高水平。它有專業的界面和分類，強大而復雜的功能，對數據的計算方面極其準確。在我們參加電子競賽的時候，特別是模擬方向的題目，我們用得最多的仿真軟件就是Multisim。同時，Multisim不僅支持MCU，還支持匯編語言和C語言為單片機注入程序，并有與之配套的制版軟件NI Ultiboard10，可以從電路設計到制板layout一條龍服務。
Multisim的缺點是，軟件過于龐大，對MCU的支持不足，制板等附加功能比不上其他的專門的軟件。
（2）Tina
Tina的界面簡單直觀，元器件不算多，但是分類很好，而且TI公司的元器件最齊全。在比賽時經常用到TI公司的元器件，當在Multisim找不到對應的器件時，我們就會用到Tina來仿真。
Tina的缺點是，功能相對較少，對TI公司之外的元器件支持較少。
（3） Proteus
Proteus作為一款集電路仿真、PCB設計、單片機仿真于一體軟件，它不僅含有大量的基于真實環境的元器件，支持眾多主流的單片機型號及通用外設模型，還提供最優秀的實時顯示效果，它的動態仿真是基于幀和動畫的，因此提供更好的視覺效果。Proteus支持單片機匯編語言的編輯/編譯/源碼級仿真，內帶8051、AVR、PIC的匯編編譯器，也可以與第三方集成編譯環境（如IAR、Keil和Hitech）結合，進行高級語言的源碼級仿真和調試。
Proteus的缺點是，對電路的數據計算方面不足。
（4）Cadence
Cadence收購并整合了Pspice的功能，涵蓋了電子設計的整個流程，包括系統級設計，功能驗證，IC綜合及布局布線，模擬、混合信號及射頻IC設計，全定制集成電路設計，IC物理驗證，PCB設計和硬件仿真建模等。Cadence是對復雜EDA設計的首選。
Cadence的缺點是，操作較為復雜，比較適合復雜板的開發。
（5） Matlab仿真工具包Simulink
目前，大型科學計算與仿真軟件Matlab已經配備了電力系統工具包，這使得Matlab可以用于電力電子仿真。PowerSystem的仿真是基于Matlab的Simuilnk圖形環境，因而使用起來與PSpiee一樣方便.Simulink是Matlab軟件包中最重要的功能模塊之一，是交互式、模塊化的建模和仿真的動態分析系統。在電力電子領域，通常利用Simulink建立電力電子裝置的簡化模型（如基頻模型）并連接成系統，即可直接進行控制器的設計和仿真。Simulink對C語言代碼提供了很好的支持，而且既可以工作在交互式圖形環境下，也可以工作在Matlab指令語言模式的批處理模式下。
Matlab是基于理想化功率元器件和功能模塊的仿真工具。Matlab的強大數學運算功能，使得PowerSystem的控制功能非常卓越，尤其是利用其他相關的工具包，電路可以實現極為細致控制而不需花費很大的精力。使用Matlab的另外好處是：其數據處理十分有效、精細，運行速度較快;其數據的格式兼容性十分好，便于數據的后處理與分析，尤其是控制特性的研究分析。
Matlab的缺點在于目前的PowerSystem是基于一般電路元件的模型以及數學模塊（例如傳遞函數）來進行仿真的，與實際元件的參數有差別，仿真的結果與實際電路有一定距離，其結果的參考意義主要體現在電路的總體與系統上。其中的開關和控制單元大量使用了理想元件，其中的開關控制器只要直接與開關相連即可，不用考慮電平移動。基本忽略了對實際開關的暫態過程描述。總而言之，Matlab是對理想模型的仿真，不能考慮非理性狀態下的情況。
（6）Altium Designer
Altium Designer 除了全面繼承包括Protel 99SE、Protel DXP在內的先前一系列版本的功能和優點外，還增加了許多改進和很多高端功能。該平臺拓寬了板級設計的傳統界面，全面集成了FPGA設計功能和SOPC設計實現功能，從而允許工程設計人員能將系統設計中的FPGA與PCB設計及嵌入式設計集成在一起。
Altium Designer 主要用于原理圖設計、電路仿真、PCB繪制編輯，也是電賽必備軟件。
Altium Designer 的缺點是對復雜板的設計不及Cadence。
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