Автор Тема: Учимся симулировать!  (Прочитано 4584 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Peratron

  • Сообщений: 13579
  • GTLab - forever!
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Учимся симулировать!
« : Февраля 06, 2016, 05:56:01 am »
Тему адресую персонально камраду Bananas, но в равной мере и всем неофитам, начинающим осваивать искусство схемотехники.

Итак, первый вопрос - это выбор симулятора.
Не сомневаюсь, что априори будет выбран Микрокап - очень уж он популярен в тусе. Но хочу донести мысль, что вообще-то схемосимулятор надо подбирать по руке, как хороший и удобный инструмент.
И здесь для начинающих очень интересен и крайне полезен ПРОТЕУС.

Потому мой совет таков: не ограничиваться единственным МК и сразу же ставить на комп и ПРОТЕУС. Освоение двух программ, как ни странно, окажется не вдвое более сложным - общего больше, чем разницы, а сама разница помогает лучше решать задачу по пониманию работы электронных схем.

Про Микрокап говорить не стану - тут тебе про него расскажут много и с удовольствием. А вот про ПРОТЕУС важно знать, что он очень удобен именно для начального освоения электроники.

Дело в том, что ПРОТЕУС уникален наличием анимации - то есть, возможности в процессе симуляции крутить ручки, нажимать кнопки и ровно, как в живом макете, смотреть, как это отзывается на осциллограммах, показаниях приборов, мигании индикаторов и т.д., и т.п.

Для опытных электронщинков это не слишком важный фактор, а вот для того, кто только начинает экспериментировать с простейшими схемами, наглядность оказывается решающей.

Возьмём такой пример:

[media]http://www.youtube.com/watch?v=dlQL0-8-HFs[/media]

Пусть не смущает, что эта схема с микропроцессором - считай, что это просто такой специальный генератор специфических воздействий, на котором удобно наблюдать за анимационными эффектами в процессе симуляции.
Например, смотреть прямоугольники или синусы в виртуальном осциллографе.
Потому просто просмотри ролик до конца, не зарубаясь на то, как оно сделано, а пытаясь понять, что ты поимеешь в результате.

А Вот другой ролик - совсем близко к теме начального обучения: закон Ома.

[media]http://www.youtube.com/watch?v=IfTGh9ykG3Y[/media]

Здесь тоже можно порезвиться - покрутить ручки, сжечь предохранитель, поглядеть в приборы...

ХИНТ: для протеуса существует множество готовых проектов с учебными заданиями - где собраны совершенно готовые для экспериментирования экспериментальные стенды с подключёнными приборами.
Не надо ничего рисовать - достаточно загрузить нужный проект (например, с уроком по транзисторам) и ткнуть кнопочку старт, запустив процесс.
 И дальше медитировать - а что, если то-то и то-то переделать так-то и так то?
И тут же опробовать свою идею - что б убедиться в её правильности или ошибочности.

Такой наглядности нет ни в одном другом схемосимуляторе - потому подумай, что эти удобства потребуют от тебя только лишь затратить десять минут на установку этой программы (в дополнение к любой иной, которую ты можешь считать своим основным выбором).

ХИНТ: разумеется, я готов буду обеспечить поддержку в освоении ПРОТЕУСА (в разумных пределах, конечно).

ХИНТ:  и на закуску - ролик с симуляцией шахматного процессора в ПРОТЕУСЕ!

[media]http://www.youtube.com/watch?v=rhx1BqXrjv8[/media]

Сам проект шахмат имеется в богатейшем наборе учебных проектов, которым программа комплектуется.
Надо только проект загрузить и ткнуть на симуляцию - а дальше можно реально сыграть партию с серьёзным противником. Меня, по крайней мере, он отодрал и в хвост и в гриву  :'(
Схемотехническая мантра: титцешенкохоровицехилл. Повторять до просветления...

kwlw

  • Сообщений: 2408
  • Тёплый, ламповый
    • Просмотр профиля
Re: Учимся симулировать!
« Ответ #1 : Февраля 06, 2016, 07:12:18 am »
Да, было дело, с помощи протеуса познавал эту схему, но это было начало 2012:


Но если честно, то для не электронщиков, а "булочников, которые взялись паять ламповые усилители" (с) Василич, которые прикасаются к схемотехнике не слишком часто, то пользы от симулятора не так и много. Когда программировал атмеги и похожие (лет 10 назад), тогда цены этой проге не было, а теперь включаю раз в пол года, когда уже совсем безвыходное положение (в интернете не нашёл, да в форумах никто не подсказал) и варианты или паять макет, или ковырять в протеусе... Кстати, от корявой схемотехники - симулятор отлично валится. С конверсией моделей компонентов из спайса и других форматов, которые дают производители - тоже есть свои тараканы. Иногда, помню, это занимало много времени ибо импорт не получался, нужно было что-то там ковырять. Часто выручали библиотеки компонентов из университетов, но не обязательно англоязычные (есть некоторые в свободном доступе), ну и ролики индусов в ютубе типа "симулируем переключатель на протеусе".

Извините, что вторгся в чужую тему, но эмоции нахлынули, когда вспомнил эти шахматы :).

Sau
У меня - свой путь.

DDD

  • Сообщений: 10347
  • Имею личный текст
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Учимся симулировать!
« Ответ #2 : Февраля 06, 2016, 08:35:38 am »
"...Не сомневаюсь, что априори будет выбран Микрокап ..." - я почему-то сомневюсь.
По моим подсчетам-прикидкам, Микрокапом на данном Форуме пользуются 3-4 человека.
Большинство же предпочитает LTSpice.
А на забугорных форумах любители симить используют LTSpice в 95% случаев, т.к. он официально бесплатный, а другим симам требуется "таблэтка", которую за бугром как-то не очень принимают.
*** Про Микрокап много написано в разделе "Технологии", если что.
« Последнее редактирование: Февраля 06, 2016, 08:36:47 am от DDD »
Готов подписаться под каждым своим словом

Peratron

  • Сообщений: 13579
  • GTLab - forever!
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Учимся симулировать!
« Ответ #3 : Февраля 06, 2016, 10:15:31 am »
Цитировать
"...Не сомневаюсь, что априори будет выбран Микрокап ..." - я почему-то сомневюсь.
По моим подсчетам-прикидкам, Микрокапом на данном Форуме пользуются 3-4 человека.
Большинство же предпочитает LTSpice.
...
*** Про Микрокап много написано в разделе "Технологии", если что.
 
Вот именно потому, что на гтлабе есть хорошая поддержка МК - он имеет больше перспектив...

Напомните, плз: в ЛТСпайсе стандартные спайс-модели или имеются различия в синтаксисе?
Схемотехническая мантра: титцешенкохоровицехилл. Повторять до просветления...

TrueVAL

  • Сообщений: 653
  • GtLab.Net forever!
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Учимся симулировать!
« Ответ #4 : Февраля 06, 2016, 03:04:01 pm »
Отличия в синтаксисе минимальны. Почитать можно здесь на стр. 62:
http://files2.enaza.ru/bhv/BOOKS_11_10_12/pdf/978-5-9775-0543-7.pdf

Тут попался на глаза симпатичный симулятор TINA-TI:
http://cxem.net/software/tina.php
Что-то типа Мультисима или EWB? Но фирменный и бесплатный!:
http://www.ti.com/general/docs/staticcontent.tsp?contentId=139621
http://www.ti.com/tool/TINA-TI

Peratron

  • Сообщений: 13579
  • GTLab - forever!
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Учимся симулировать!
« Ответ #5 : Февраля 06, 2016, 06:56:46 pm »
Цитировать
Отличия в синтаксисе минимальны.
Наличие любых отличий закрывает прямое заимствование моделей, которое возможно лишь при полном соответствии стандарту, коим является PSPICE.

Проблема усугубляется тем, что заимствованная модель внешне работоспособна - но когда и при каких условиях она взглюкнёт, априори не известно.
« Последнее редактирование: Февраля 06, 2016, 06:59:01 pm от peratron »
Схемотехническая мантра: титцешенкохоровицехилл. Повторять до просветления...

TrueVAL

  • Сообщений: 653
  • GtLab.Net forever!
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Учимся симулировать!
« Ответ #6 : Февраля 06, 2016, 07:22:08 pm »
Ну кто бы мог подумать!

DDD

  • Сообщений: 10347
  • Имею личный текст
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Учимся симулировать!
« Ответ #7 : Февраля 06, 2016, 07:39:13 pm »
Цитировать
Цитировать
Отличия в синтаксисе минимальны.
Наличие любых отличий закрывает прямое заимствование моделей, которое возможно лишь при полном соответствии стандарту, коим является PSPICE.

Проблема усугубляется тем, что заимствованная модель внешне работоспособна - но когда и при каких условиях она взглюкнёт, априори не известно.
 
Вот поэтому при работе в Микрокапе я пользуюсь только теми моделями, которые в него встроены по дефолту, т.к. нифига не секу в этих моделях, равно и в том, как их заимствовать извне и т.д.
И, кстати-некстати, обнаружил в Микрокапе два сомнительных момента с моделями BF512 и IRF530/9530 (на неточности в IRF530/9530 указал коллега new_man, за что ему большое спасибо).
К счастью, эти неточности непринципиальны в тех применениях, в которых я использую эти модели, что проверено мною неоднократно и дотошно в реальном железе.
« Последнее редактирование: Февраля 06, 2016, 07:40:11 pm от DDD »
Готов подписаться под каждым своим словом

Peratron

  • Сообщений: 13579
  • GTLab - forever!
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Учимся симулировать!
« Ответ #8 : Февраля 06, 2016, 10:41:57 pm »
Цитировать
Вот поэтому при работе в Микрокапе я пользуюсь только теми моделями, которые в него встроены по дефолту, т.к. нифига не секу в этих моделях, равно и в том, как их заимствовать извне и т.д.
Дефолтный зоопарк не отменяет необходимости тестирования! Для себя-любимого стараемся, а не для зачётной оценки за курсовую работу.
Потому отработка методик тестирования и их постоянное совершенствование должны быть неотъемлемой частью всего конструкторского процесса, причём в равной мере для виртуального и физического доменов.

Что касается разработки моделей - то да, это очень серьёзная проблема, ставящая естественный барьер на конструкторских амбициях.
Потому то очень ценно объединение в тусовки с этой целью - взаимный обмен есть жизненная необходимость.

Что касается моделей МОП-транзисторов - то меня они ВСЕ очень сильно напрягают: есть глубокое подозрение, что они оптимизированы для цифрового (импульсного) применения (в качестве силовых ключей) и для использования в наших аналоговых схемах очень неадекватны.

Потому результатам симулирования схем с ними доверяю очень условно - есть море проблем в процессе симуляции, как со сходимостью, так и с интерпретацией результатов.

Про неточности IRF530/9530, плз, поподробней...



Схемотехническая мантра: титцешенкохоровицехилл. Повторять до просветления...

OlegFX

  • Сообщений: 5097
    • Просмотр профиля
Re: Учимся симулировать!
« Ответ #9 : Февраля 07, 2016, 12:03:42 am »
Хорошее название темы для женского форума. Вот, Гугл проиндексирует, и получим новый рекорд пика посещаемости ГТЛаб'а,
« Последнее редактирование: Февраля 07, 2016, 12:04:17 am от olegfx »

Bananas

  • Сообщений: 479
  • Lord, I'd have to play the blues.
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Учимся симулировать!
« Ответ #10 : Февраля 07, 2016, 12:38:43 am »
хе-хе)))))
ЗЫ GTLab 4ever!

Bananas

  • Сообщений: 479
  • Lord, I'd have to play the blues.
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Учимся симулировать!
« Ответ #11 : Февраля 07, 2016, 12:39:26 am »
Цитировать
Хорошее название темы для женского форума. Вот, Гугл проиндексирует, и получим новый рекорд пика посещаемости ГТЛаб'а,
;D
ЗЫ GTLab 4ever!

Peratron

  • Сообщений: 13579
  • GTLab - forever!
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Учимся симулировать!
« Ответ #12 : Февраля 07, 2016, 01:10:25 am »
Цитировать
хе-хе)))))
Ах, какая драма...
 :'(

ХИНТ: в процессе симуляции можно мерять режимы компонентов, наведя на них курсор и кликнув левую кнопку мышки.
Только надо предварительно нажать временный стоп.
Или запускать процесс в пошаговом режиме.

Так, что в данном случае ищи, где транзистор оказывается в отсечке или насыщении...

Другой режим наблюдения - Graf Mode. По кнопочке на левой панели.
Обязательно освой его - это основной инструмент для получения информации о работе схемы.

ХИНТ: и ещё - для симуляции не бери электролиты!
Используй самые простые компоненты...

ЗЫ: что касается эксперимента - ты засандалил на вход транзистора очень большой сигнал от источника с нулевым выходным сопротивлением.
Естественно, первый каскад в полном перегрузе...
« Последнее редактирование: Февраля 07, 2016, 01:26:53 am от peratron »
Схемотехническая мантра: титцешенкохоровицехилл. Повторять до просветления...

DDD

  • Сообщений: 10347
  • Имею личный текст
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Учимся симулировать!
« Ответ #13 : Февраля 07, 2016, 05:31:24 am »
"... Про неточности IRF530/9530, плз, поподробней..." - играясь с усилителем мощности, задавал смещение транзисторам IRF530/9530, чтобы получить начальный ток (покоя).
По даташитам у одного из них (у какого - не помню) требуется задавать на затвор смещение почти на треть выше, чем у другого.
Так оно и вышло, но только наоборот: в симуляторе (Мультикап) сильнее пришлось смещать транзистор, которому по даташиту требуется меньшее смещение.
Я пригнорировал сей факт, списав несоответствие на присущие МОПам большие разбросы, тем более, что на реальных железячных макетах у меня был предусмотрен довольно широкий диапазон регулировки, и все настроилось без проблем. Настроилось именно в соответствии с даташитами, и противу данных в Микрокапе.
Так как оно прекрасно вошло в желаемые режимы, то я забыл про это дело.
На всех 3-4 макетах с которыми я игрался, триоды были из одной партии, кстати.
Однако, коллега new_man обратил внимание на сей факт, проанализировав выложенную мной схему простенького УНЧ. Он указал, что по номиналам со смещением МОПов выглядит наоборот, и не соответствует ни даташитам, ни его практическому опыту.
Вот цитата из его сообщения, которая ИМХО верна:
"...В схеме, похоже, перепутаны местами R8 и R10. По жизни, да и по моему симулятору, р-канальные транзисторы открываются меньшим (по модулю) напряжением З-И, чем "парные" к ним n-канальные..."
На днях я просматривал даташиты, и, вспомнив его сообщение, обратил пристрастное внимание на указанный им косяк; все так и есть, как он утверждает. 
« Последнее редактирование: Февраля 07, 2016, 05:40:19 am от DDD »
Готов подписаться под каждым своим словом

Peratron

  • Сообщений: 13579
  • GTLab - forever!
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Учимся симулировать!
« Ответ #14 : Февраля 07, 2016, 06:18:54 am »
Цитировать
По даташитам у одного из них (у какого - не помню) требуется задавать на затвор смещение почти на треть выше, чем у другого.
Так оно и вышло, но только наоборот: в симуляторе (Мультикап) сильнее пришлось смещать транзистор, которому по даташиту требуется меньшее смещение.
Ну, несоответствие даташитам - это вовсе отдельная песня, и касается она очень большого числа моделей.

И именно это обстоятельство я имею ввиду, когда неустанно повторяю, что доверие результатам возможно только после тотального тестирования всех применяемых компонентов.

Так, что это вовсе не новость для меня.

Я же думал, что есть информация о коррекции моделей с доведением оных до нужной кондиции...

ХИНТ: а вот для неофитов вот это вот несоответствие даташитам является страшной бедой - они верят, что взяв из библиотеки модель ХХХХ и подобрав методом тыка ей режим в виртуальной схеме, они получат тот же результат в реале.  :'(

Потому я использую сим в первую очередь для качественного анализа и поиска тонких артефактов, которые невозможно промерить в реальной схеме.
А вопрос задания режимов решается синтезом правильных схем - с автостабилизацией в достаточно широких пределах параметров.
Причём, эту конструкторскую парадигму я исповедую задолго до использования симов.

И вот при таких условиях симулятор становится уникальным исследовательским инструментом, позволвшим мне усовершенствовать схемотехнику до таких пределов, о которых и не мечтал в докомпьютерную эпоху.
Схемотехническая мантра: титцешенкохоровицехилл. Повторять до просветления...

DDD

  • Сообщений: 10347
  • Имею личный текст
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Учимся симулировать!
« Ответ #15 : Февраля 07, 2016, 06:24:26 am »
Я пользуюсь симуляторами более 10 лет.
Вернее, долго юзал B2 (Beige Bag) Spice AD2000, а недавно - чуть более года назад - перешел на Микрокап.
Должен сказать, что поражаюсь той точности, с которой работают эти симуляторы.
Я говорю даже не про режимы по постоянке, которые в железе выставляются "как по писаному", а про те именно тонкости, на которые можно не обратить внимание на осциллографе и, тем самым, элементарно их пропустить.
Помню, делал схемку искажалки на полевике, включенном "вверх ногами", к оторому был прицплен БТ также в инверсном включении. Каково же было мое удивление, когда железячный осциллограф показал мне крошечную закорючку как раз в том месте, где было предсказано симулятором. Без сима я ее просто не заметил бы, да и все поведение той на нет "кривой" и нетипичной схемы до мельчайших подробностей совпало с симулятором.
Я могу уверенно сказать, что для нужд гитарной электроники симуляторов хватает на все 100500% и даже стократ больше.
Может быть, в них и в моделях есть косяки, но для тематических применений они сугубо не существенны.
« Последнее редактирование: Февраля 07, 2016, 06:34:42 am от DDD »
Готов подписаться под каждым своим словом

Peratron

  • Сообщений: 13579
  • GTLab - forever!
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Учимся симулировать!
« Ответ #16 : Февраля 07, 2016, 10:41:11 am »
Цитировать
Я могу уверенно сказать, что для нужд гитарной электроники симуляторов хватает на все 100500% и даже стократ больше.
+100500

У меня освоение схемосимулятора началось с применения для уточнения АЧХ, проблем с устойчивостью при глубокой ООС и других аспектов, трудных для физического измерения, но банальных для виртуалки.

Уже этот этап дал огромный эффект - получение устойчиво работающей схемы с глубокими ООС всегда было большой головной болью, значительную часть которой сим снял.

Убедившись в достоверности получаемых результатов, я стал экспериментировать с дискретной схемотехникой - и убедился, что достаточно сложные конфигурации на ура отрабатываются по режимам и при нужном опыте и наличии релевантных библиотек можно исключить макетирование на шанхае и можно сразу класть макет в печатку первой очереди.

И вот это дало ту самую многократную экономию сил и ресурсов - на порядки. Просто потому, что в виртуале можно пройти значительно большее количество вариантов и отбросить ошибочные.

Ну, а дальше - поехала работа с вычищением звукосилительного тракта: симулятор предоставил возможность углядеть самые тонкие артефакты и их влияние на выскокачественный сигнал.
Тут на первое место вышел спектроанализ, который в физическом домене представляет колоссальную проблему - а в виртуале доставляет совершенно уникальную информацию о работе схемы.
По уровню продвинутости я вырвался намного вперёд относительно тусовки - и это только благодаря технологиям виртуального моделирования.
Тут времени тоже много экономится - но главное в качестве самой схемотехники, просто недостижимой при других технологиях.

Что касается примочечной тематики - то праздник тут в возможности слушать результат, не заморачиваясь паяльником.
Во-первых - частотные обработки (всякая эквализация).
Во-вторых - поиск правильного клиппинга.
Времени в совокупности тоже экономится изрядно...
Схемотехническая мантра: титцешенкохоровицехилл. Повторять до просветления...