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标签 > 仿真电路
电路仿真，顾名思义就是设计好的电路图通过仿真软件进行实时模拟，模拟出实际功能，然后通过其分析改进，从而实现电路的优化设计。是EDA（电子设计自动化）的一部分。
电路仿真，顾名思义就是设计好的电路图通过仿真软件进行实时模拟，模拟出实际功能，然后通过其分析改进，从而实现电路的优化设计。是EDA（电子设计自动化）的一部分。
Multisim
Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。
电路仿真，顾名思义就是设计好的电路图通过仿真软件进行实时模拟，模拟出实际功能，然后通过其分析改进，从而实现电路的优化设计。是EDA（电子设计自动化）的一部分。
Multisim
Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。
其特点如下：
Ø 直观的图形界面
整个操作界面就像一个电子实验工作台，绘制电路所需的元器件和仿真所需的测试仪器均可直接拖放到屏幕上，轻点鼠标可用导线将它们连接起来，软件仪器的控制面板和操作方式都与实物相似，测量数据、波形和特性曲线如同在真实仪器上看到的；
Ø 丰富的元器件
提供了世界主流元件提供商的超过17000多种元件，同时能方便的对元件各种参数进行编辑修改，能利用模型生成器以及代码模式创建模型等功能，创建自己的元器件。
Ø 强大的仿真能力
以SPICE3F5和Xspice的内核作为仿真的引擎，通过Electronic workbench 带有的增强设计功能将数字和混合模式的仿真性能进行优化。包括SPICE仿真、RF仿真、MCU仿真、VHDL仿真、电路向导等功能。
Ø 丰富的测试仪器
提供了22种虚拟仪器进行电路动作的测量：
Multimeter（万用表）Function Generatoer（函数信号发生器）Wattmeter（瓦特表）Oscilloscope（示波器）Bode Plotter（波特仪）Word Generator（字符发生器Logic Analyzer（逻辑分析仪）Logic Converter（逻辑转换仪）Distortion Analyer（失真度仪）Spectrum Analyzer（频谱仪）Network Analyzer（网络分析仪）Measurement Pribe（测量探针）Four Channel Oscilloscope（四踪示波器）Frequency Counter（频率计数器）IV Analyzer（伏安特性分析仪）Agilent Simulated Instruments（安捷伦仿真仪器）Agilent Oscilloscope（安捷伦示波器）Tektronix Simulated Oscilloscope（泰克仿真示波器）Voltmeter（伏特表）Ammeter（安培表）Current Probe（电流探针）Lab VIEW Instrument（Lab VIEW仪器）这些仪器的设置和使用与真实的一样，动态互交显示。除了Multisim提供的默认的仪器外，还可以创建LabVIEW的自定义仪器，使得图形环境中可以灵活地可升级地测试、测量及控制应用程序的仪器。Ø 完备的分析手段Multisimt提供了许多分析功能：DC Operating Point Analysis（直流工作点分析 ）AC Analysis（交流分析）Transient Analysis（瞬态分析）Fourier Analysis（傅里叶分析）Noise Analysis（噪声分析）Distortion Analysis（失真度分析）DC Sweep Analysis（直流扫描分析）DC and AC Sensitvity Analysis（直流和交流灵敏度分析）Parameter Sweep Analysis（参数扫描分析）Temperature Sweep Analysis（温度扫描分析）Transfer Function Analysis（传输函数分析）Worst Case Analysis（最差情况分析） Pole Zero Analysis（零级分析）Monte Carlo Analysis（蒙特卡罗分析）Trace Width Analysis（线宽分析）Nested Sweep Analysis（嵌套扫描分析）Batched Analysis（批处理分析）User Defined Analysis（用户自定义分析）它们利用仿真产生的数据执行分析，分析范围很广，从基本的到极端的到不常见的都有，并可以将一个分析作为另一个分析的一部分的自动执行。集成LabVIEW和Signalexpress快速进行原型开发和测试设计，具有符合行业标准的交互式测量和分析功能；
Ø 独特的射频（RF）模块
提供基本射频电路的设计、分析和仿真。射频模块由RF-specific（射频特殊元件，包括自定义的RF SPICE模型）、用于创建用户自定义的RF模型的模型生成器、两个RF-specific仪器（Spectrum Analyzer频谱分析仪和Network Analyzer网络分析仪）、一些RF-specific分析（电路特性、匹配网络单元、噪声系数）等组成；
Ø 强大的MCU模块
支持4种类型的单片机芯片，支持对外部RAM、外部ROM、键盘和LCD等外围设备的仿真，分别对4 种类型芯片提供汇编和编译支持；所建项目支持C代码、汇编代码以及16进制代码，并兼容第三方工具源代码； 包含设置断点、单步运行、查看和编辑内部RAM、特殊功能寄存器等高级调试功能。
Ø 完善的后处理
对分析结果进行的数学运算操作类型包括算术运算、三角运算、指数运行、对数运算、复合运算、向量运算和逻辑运算等；
Ø 详细的报告
能够呈现材料清单、元件详细报告、网络报表、原理图统计报告、多余门电路报告、模型数据报告、交叉报表7种报告；
Ø 兼容性好的信息转换
提供了转换原理图和仿真数据到其他程序的方法，可以输出原理图到PCB布线（如Ultiboard、OrCAD、PADS Layout2005、P-CAD和Protel）；输出仿真结果到MathCAD、Excel或LabVIEW；输出网络表文件；向前和返回注；提供Internet Design Sharing（互联网共享文件）
cadence
Cadence公司的电子设计自动化（Electronic Design Automation）产品涵盖了电子设计的整个流程，包括系统级设计，功能验证，IC综合及布局布线，模拟、混合信号及射频IC设计，全定制
Cadence设计软件
集成电路设计，IC物理验证，PCB设计和硬件仿真建模等。同时，Cadence公司还提供设计方法学服务，帮助客户优化其设计流程；提供设计外包服务，协助客户进入新的市场领域。自1991年以来，该公司已连续在国际EDA市场中销售业绩稳居第一。全球知名半导体与电子系统公司均将Cadence软件作为其全球设计的标准。
几款主流电子电路仿真软件优缺点比较
电子电路仿真技术是当今相关专业学习者及工作者必须掌握的技术之一，它有诸多优点：第一，电子电路仿真软件一般都有海量而齐全的电子元器件库和先进的虚拟仪器、仪表，十分方便仿真与测试；第二，仿真电路的连接简单快捷智能化，不需焊接，使用仪器调试不用担心损坏；大大减少了设计时间及金钱的成本；第三，电子电路仿真软件可进行多种准确而复杂的电路分析。
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、性能强劲的仿真软件。既然它们能百家争鸣，那么肯定是在某些方面各有优劣的。下面就针对几款主流电子电路仿真软件的优缺点进行比较。
（1） Multisim
在模电、数电的复杂电路虚拟仿真方面，Multisim是当之无愧的一哥。它有形象化的极其真实的虚拟仪器，无论界面的外观还是内在的功能，都达到了的最高水平。它有专业的界面和分类，强大而复杂的功能，对数据的计算方面极其准确。在我们参加电子竞赛的时候，特别是模拟方向的题目，我们用得最多的仿真软件就是Multisim。同时，Multisim不仅支持MCU，还支持汇编语言和C语言为单片机注入程序，并有与之配套的制版软件NI Ultiboard10，可以从电路设计到制板layout一条龙服务。
Multisim的缺点是，软件过于庞大，对MCU的支持不足，制板等附加功能比不上其他的专门的软件。
（2）Tina
Tina的界面简单直观，元器件不算多，但是分类很好，而且TI公司的元器件最齐全。在比赛时经常用到TI公司的元器件，当在Multisim找不到对应的器件时，我们就会用到Tina来仿真。
Tina的缺点是，功能相对较少，对TI公司之外的元器件支持较少。
（3） Proteus
Proteus作为一款集电路仿真、PCB设计、单片机仿真于一体软件，它不仅含有大量的基于真实环境的元器件，支持众多主流的单片机型号及通用外设模型，还提供最优秀的实时显示效果，它的动态仿真是基于帧和动画的，因此提供更好的视觉效果。Proteus支持单片机汇编语言的编辑/编译/源码级仿真，内带8051、AVR、PIC的汇编编译器，也可以与第三方集成编译环境（如IAR、Keil和Hitech）结合，进行高级语言的源码级仿真和调试。
Proteus的缺点是，对电路的数据计算方面不足。
（4）Cadence
Cadence收购并整合了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综合及布局布线，模拟、混合信号及射频IC设计，全定制集成电路设计，IC物理验证，PCB设计和硬件仿真建模等。Cadence是对复杂EDA设计的首选。
Cadence的缺点是，操作较为复杂，比较适合复杂板的开发。
（5） Matlab仿真工具包Simulink
目前，大型科学计算与仿真软件Matlab已经配备了电力系统工具包，这使得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，因而使用起来与PSpiee一样方便.Simulink是Matlab软件包中最重要的功能模块之一，是交互式、模块化的建模和仿真的动态分析系统。在电力电子领域，通常利用Simulink建立电力电子装置的简化模型（如基频模型）并连接成系统，即可直接进行控制器的设计和仿真。Simulink对C语言代码提供了很好的支持，而且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是基于理想化功率元器件和功能模块的仿真工具。Matlab的强大数学运算功能，使得PowerSystem的控制功能非常卓越，尤其是利用其他相关的工具包，电路可以实现极为细致控制而不需花费很大的精力。使用Matlab的另外好处是：其数据处理十分有效、精细，运行速度较快;其数据的格式兼容性十分好，便于数据的后处理与分析，尤其是控制特性的研究分析。
Matlab的缺点在于目前的PowerSystem是基于一般电路元件的模型以及数学模块（例如传递函数）来进行仿真的，与实际元件的参数有差别，仿真的结果与实际电路有一定距离，其结果的参考意义主要体现在电路的总体与系统上。其中的开关和控制单元大量使用了理想元件，其中的开关控制器只要直接与开关相连即可，不用考虑电平移动。基本忽略了对实际开关的暂态过程描述。总而言之，Matlab是对理想模型的仿真，不能考虑非理性状态下的情况。
（6）Altium Designer
Altium Designer 除了全面继承包括Protel 99SE、Protel DXP在内的先前一系列版本的功能和优点外，还增加了许多改进和很多高端功能。该平台拓宽了板级设计的传统界面，全面集成了FPGA设计功能和SOPC设计实现功能，从而允许工程设计人员能将系统设计中的FPGA与PCB设计及嵌入式设计集成在一起。
Altium Designer 主要用于原理图设计、电路仿真、PCB绘制编辑，也是电赛必备软件。
Altium Designer 的缺点是对复杂板的设计不及Cadence。
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