نرم افزارهای گرایش الکترونیک (آنالوگ- دیجیتال)

نرم افزارهای شبیه سازی گرایش الکترونیک (آنالوگ- دیجیتال)

نرم افزارهای گرایش الکترونیک (آنالوگ- دیجیتال) بایستی قابلیت شبیه سازی مدارهای الکتریکی و خصوصآ تعریف آی سی های الکترونیکی را داشته باشد. موسسه مشاورین پروژه دات آرت متخصصین با تجربه ای برای آموزش این نرم افزار ها دارد. اولین نرم افزار رشته الکترونیک که تقریبا برای اکثر دانشجویان این رشته آشناست، نرم افزار شبیه سازی اسپایس میباشد. نام جدیدتر این نرم افزار کیدنس میباشد که به علت فروش امتیاز آن از یک شرکت به شرکت دیگر تغییر نام داده است. P-Spice یک شبیه‌ساز مدارهای الکترونیکی آنالوگ و مد ترکیبی می‌باشد که جهت بازبینی طراحی مدارهای الکترونیکی و پیش‌بینی رفتار آن‌ها طراحی شده است. به همین دلیل این نرم‌افزار در طراحی و تحلیل مدارات مجتمع بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد.

نرم افزارهای شبیه سازی الکترونیک

نرم افزارهای شبیه سازی الکترونیک ۲

Spice می‌تواند چندین نوع تحلیل را انجام دهد:
– تحلیل DC  غیرخطی
– تحلیل AC خطی
– آنالیز فوریه
– تحلیل پاسخ گذرا
– تحلیل نویز
– تحلیل پارامتری
– مشاهده شکل موج ولتاژ و جریان در گره ها و شاخه های مختلف
– و …

نرم افزار دیگری که بسیار برای دانشجویان الکترونیک مهم است، نرم افزار H-SPICE است. اگر چه نام این نرم افزار بسیار شبیه P-SPICE یا همان اسپایس است ولیکن از ریشه توسط گروه دیگری طراحی شده است و هیچ ربطی به آن ندارد. این شبیه ساز دارای محیط گرافیکی مانند P-SPICE(کیدنس) نمیباشد و تمامی المان های مدار بصورت متنی در یک نت لیست نوشته میشود و گره ها و تمام المان ها بصورت کد نوشته شده و سپس شبیه سازی میشود.

اچ اسپایس برای گرایش الکترونیک

این نرم افزار بعلت گرافیکی نبودن اندکی مشکل بنظر میرسد ولیکن بعد از یکی دومثال میتوان کاملآ به طراحی متنی در آن مسلط شد. اچ- اسپایس در مراجع تحقیقاتی و مقالات بسیار مورد پسندتر از اسپایس است. نکته مهم این است که اسپایس پس از طراحی در محیط گرافیکی و کشیدن مدار، یک فایل متنی تولید میکند که در بسیاری از موارد این فایل متنی قابلیت اجراء در  H-SPICE  را دارد و از این لحاظ بهره خوبی میتوان برد و بسیاری از مدارات شبیه سازی شده در اسپایس(کیدنس) را میتوان به اچ اسپایس منتقل کرد.

اچ -اسپایس پس از شبیه سازی، نتیجه را بصورت جداولی در فایل متنی ارائه میکند که اگر بخواهیم این جداول را نصب کنیم، میتوانیم از محیط های مخصوص این کار مانند SYNOPSYS یا دیگر محیط های گرافیکی بهره ببریم(حتی میتوان برای رسم منحنی ها از متلب نیز بهره ببریم.). بسیاری از تراشه های تولیدی شرکت های بزرگ، دارای فایل های کتابخانه ای هستند که توسط این نرم افزار قابل شناسایی میباشد.

H-SPICE را نرم افزار شبیه سازی مدارات آنالوگ و دیجیتال مینامند ولی به نظر شخصی این شبیه ساز فقط مناسب مدارات آنالوگ است و بدرد مدارات دیجیتال نمیخورد، بطور مثال هرگز نمیتوان تراشه های FPGA یا DSP را در این شبیه ساز بخوبی تحلیل و شبیه سازی نمود و فقط برخی از مدارات منطقی دیجیتال را توسط HSPICE میتوان تحلیل نمود.

نرم افزارهای شبیه سازی الکترونیک

نرم افزارهای شبیه سازی الکترونیک

VHDL شبیه ساز سخت افزاری الکترونیک

سومین نرم افزار و میتوان گفت به روزترین و کاربردی ترین نرم افزار رشته الکترونیک، نرم افزار VHDL میباشد که یک زبان برنامه نویسی سخت افزاری میباشد. اجازه بدید با یک مثال توضیح بدهم. فرض کنید میخواهید یک فیلتر طراحی کنید، به راحتی با متلب میتوان آن را طراحی نمود ولیکن زمانی که بخواهیم این فیلتر را به صورت سخت افزاری پیاده سازی کنیم بایستی از تجهیزاتی مانند DSP,FPGA و امثال آن استفاده کنیم. اگر بخواهیم با آی سی های میکروکنترلری بصورت نرم افزاری فیلتر را بسازیم، فیلترمان بسیار کند است و زمانبر و بدرد کارکردن با تجهیزات پرسرعت امروزی نمیخورد. بنابراین باید آن را در آی سی های DSP یا FPGA که اعمال جمع و ضرب را بصورت سخت افزاری و با سرعت و بصورت موازی انجام میدهند، بهره ببریم.

پس از نوشتن برنامه سخت افزاری بایستی آن را بر روی تراشه DSP یا FPGA بریزیم. شرکت های تولید کننده خودشان  این تراشه ها را بصورت نرم افزار و شبیه سازی شده آماده کرده اند تا محققین مدارخود را روی آنها تست کنند. VHDL یک از این نرم افزار های مهم است و۴.۲-Xilinxیک تراشه شبیه سازی شده بجای FPGA میباشد.

به صورت کلی بوسیله ی VHDL می توان انواع مدار های منطقی ساده و پیچیده را به صورت کاملا سازمان یافته پیاده ساز نمود و این طراحی را بوسیله ی گیت های پایه به IC تبدیل نمود یا برنامه تولید شده را بر روی قطعاتی مانند FPGA ها برنامه ریزی نمود.

از جمله شبیه ساز های VHDL می توان به نرم افزار های زیر اشاره نمود :

– Active HDL محصول شرکت Aldec

– Cadence Incisive

– Mentor Graphics ModelSim

– Synopsys VCS-MX

– Xilinx Vivado که بر پایه ISE tool-chain می باشد.

نرم افزارهای شبیه سازی الکترونیک

نرم افزارهای شبیه سازی الکترونیک۳

ADS برای شبیه سازی فرکانس بالای الکترونیک

آخرین نرم افزار مهم دیگر رشته الکترونیک، ADS میباشد که مناسب برای شبیه سازی مدارات الکترونیکی در فرکانس های بالا میباشد. Advanced Design System  یا ADS یکی از قوی ترین نرم افزار های شرکت KeySight EEsofEDA می باشد و همچنین یک رابط کاربری قدرتمند و در عین حال آسان را در اختیار شما طراحان مدار های الکترونیکی فرکانس بالا  قرار می دهد.از این نرم افزار بیشتر در طراحی مدارات مایکرویو مانند فرستنده ها و گیرنده های رادارها، مدولاتورهای فرکانس بالا و تقویت کننده های توان در فرکانس های رادیویی استفاده میشود.

این نرم افزار گرافیکی میباشد و مانند اسپایس کاربرپسند است. بسیاری از تراشه های تولیدی شرکت های بزرگ، دارای فایل های کتابخانه ای هستند که توسط این نرم افزار قابل شناسایی میباشد. ADS یک نرم افزار اتوماسیون طراحی الکترونیک، پیشرو در جهان برای افرادی که در زمینه های RF، مایکروویو و اپلیکیشن های دیجیتال فرکانس بالا قصد شبیه سازی دارند، بهترین گزینه است.

نرم افزارهای شبیه سازی الکترونیک

نرم افزار شبیه سازی الکترونیک

مشاورین پروژه دات آرت
۱۲ آذر ۱۳۹۶
475 بازدید