Autodesk EAGLE - моделирование электронных схем

Одно из нововведений в Autodesk EAGLE - это симуляция схем (SPICE). Она ещё простенькая. Да, наверно, такой и останется. Но свои элементарные функции выполняет. И удобно, что всё в одном пакете. У разных программ разная идеологий, разные подходы. Да и база компонентов отличается. Удобно пользоваться одним инструментом, базу компонентов которого хорошо знаешь, да ещё и самим этим инструментом умеешь пользоваться.

К сожалению, база компонентов для симуляции крайне мала. И набор инструментов контроля и отображения данных симуляции скуден. До Multisim как до луны, но всегда ли это нужно? Создаём какой-нибудь фильтр - оценили АЧХ, подобрали номиналы, работаем со схемой дальше.

Много слов. К конкретным примерам. Вполне повседневным, кстати. База компонентов для симуляции:

Я недавно писал про пассивные предусилители. И ещё будет материал на это счёт. Там рассматривались схемы тонкопенсации. Вот одна из схем:

Пробуем работу симулятора. Выбираем сивп-тон от 20Гц до 20КГц:

И вот что мы получаем:

Очень похоже на правду. Всё достаточно наглядно видно. Причём, в соседней вкладке Netlist, не закрывая окно и не возвращаясь в схему, можно менять номиналы компонентов (тут - резисторов и конденсаторов) и смотреть на изменение АЧХ. А когда номиналы подобраны, уже менять или не менять их в схеме.

Возмём другой пример. Мне нужно узнать напряжение, которое я подаю на вход фотокорректора. Там миливольты. Для настройки фонокорректора на ПК нужна anti-RIAA (reverse-RIAA). Я знаю, какое напряжение подаю на вход anti-RIAA. На выходе же оного по закону Ома напряжение не посчитать. Рисуем схему, задаём нужное напряжение на её входе. У меня там 926мВ, я для простоты указываю вольты, и так понятно  всё.

Теперь симулирую и смотрю АЧХ. В точности обратная RIAA:

Теперь переключаем шкалу в Вольты и смотрим напряжение на частоте 1КГц. Для этого просто подводим курсор к этой частоте и справа видим точное напряжение. И слева оно же по оси Y.

Потом, в любом фонокорректоре есть цепочка коррекции, которую рассчитывают и по месту подбирают при необходимости. В этом симуляторе тоже всё можно увидеть и подобрать. Напомню, что все номиналы можно менять, не возвращаясь в схему и смотреть АЧХ. Единственное, что мне не нравится, нельзя масштаб менять вручную. Он всегда подстраивается автоматически. И когда он меняется, сложнее сравнить две АЧХ.

Схема анти-РИАА и РИАА-коррекции:

Синим отмечены точки контроля - до и после цепочки коррекции. Смотрим, что входит и что на выходе:

Зелёная кривая - такая АЧХ на входе. И практически прямая красная линия - это на выходе цепочки. По сути, на выходе фонокорректора. Только по уровню на частоте 1КГц разница почти в 20дБ! И всего почти 40дБ между краями АЧХ. Всё вполне наглядно. Основная информация есть.

Попробуем простую схему из учебника зарядка конденсатора в цепи с сопротивлением:

Повторяем схему в Autodesk EAGLE, только источник питания будет в режиме Pulse:

Выбираем режим симуляции Transient и выставляем время начала и конца процесса как в учебнике - от нуля и до 5 секунд.

Получаем:

Добавлю ещё, что хоть моделей и немного, но судя по примерам (директория examples), можно использовать стандартные SPICE-модели элементов - транзисторов, операционных усилителей, диодов/стабилитронов и т.п. Так что, при желании, можно и чуть более сложные вещи симулировать.

Теперь я определённо буду меньше пользоваться монстром Multisim. Обычно ничего сложного не требуется и Autodesk EAGLE с повседневными задачами вполне справляется.