使用PartSim進(jìn)行設(shè)計(jì)的教程

PartSim 是一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用程序，它允許您在線(xiàn)創(chuàng)建和模擬電子電路，而無(wú)需在您的計(jì)算機(jī)上安裝其他軟件。您只需要一條互聯(lián)網(wǎng)線(xiàn)路，當(dāng)然還有一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器。

運(yùn)行模擬不需要桌面軟件

電子設(shè)計(jì)師可以成功使用 PartSim。您無(wú)需為您的操作系統(tǒng)下載任何兼容程序。有了它，您可以在線(xiàn)保存您的項(xiàng)目，以便您可以從任何計(jì)算機(jī)上打開(kāi)它們。內(nèi)部的 SPICE 模擬器現(xiàn)在已成為世界標(biāo)準(zhǔn)，PartSim 使用它來(lái)模擬電路和解決方案，包括二極管、晶體管、電阻器和電容器。電流表和電壓表儀器分析輸出信號(hào)的電壓、電流和波形，以便清楚地了解項(xiàng)目及其運(yùn)行情況。該站點(diǎn)提供了一些用戶(hù)可以模擬的有趣的電子電路示例。

PartSim 的第一個(gè)電路

在www.partsim.com上注冊(cè)并登錄后，您就可以創(chuàng)建第一個(gè)電路了。平臺(tái)主頁(yè)面可讓您通過(guò)按“新建項(xiàng)目”按鈕立即進(jìn)入新電路的創(chuàng)建，這允許您將電子元件放置在工作表上，如圖 1 所示。 放置電子元件，您只需要在確定它們的類(lèi)別和相關(guān)型號(hào)后將它們拖到工作表上即可。操作非常簡(jiǎn)單。通過(guò)在組件的各個(gè)端子之間拖動(dòng)鼠標(biāo)來(lái)進(jìn)行電氣連接。整個(gè)環(huán)境直觀且用戶(hù)友好。只需單擊幾下，您就可以移動(dòng)、刪除和旋轉(zhuǎn)電路的不同部分。也可以顯示或隱藏網(wǎng)格。

圖 1：帶有晶體管的放大器電路

這是具有共發(fā)射極操作的簡(jiǎn)單晶體管放大器的方案。它的組件是預(yù)先計(jì)算的，以確保晶體管的正確極化：

• Q1：2N2222 NPN晶體管
• R1：2.2K 電阻
• R2：1-K 電阻
• R3：22-K 電阻
• R4：10-K 電阻
• R5：33-K 電阻
• C1：100nF 聚酯電容器
• C2：1μF 電解電容
• C3：10μF 電解電容器
• V1：5V 電壓發(fā)生器
• V2：10 mV 和 100 Hz 的正弦波信號(hào)發(fā)生器

網(wǎng)上申請(qǐng)的2N2222三極管的SPICE模型如下：

.MODEL 2N2222 NPN IS =3.0611E-14 NF =1.00124 BF =220 IKF=0.52 VAF=104 ISE=7.5E-15 NE =1.41 NR =1.005 BR =4 IKR=0.24 VAR=28 ISC=1.06525E-11 NC =1.3728 RB =0.13 RE =0.22 RC =0.12 CJC=9.12E-12 MJC=0.3508 VJC=0.4089 CJE=27.01E-12 TF =0.325E-9 TR =100E-9

顯然，所有現(xiàn)有的電子元件都可以使用并附帶一個(gè) SPICE 模型，該模型可以從www.datasheets.com下載。這個(gè)地址也可以直接從模擬器站點(diǎn)的主頁(yè)訪(fǎng)問(wèn)。在線(xiàn)應(yīng)用程序?yàn)橛脩?hù)提供了許多非常有用的設(shè)計(jì)工具。其中之一是可以生成圖中使用的組件的 BOM（參見(jiàn)圖 2）。它可以以 XLS 格式導(dǎo)出或上傳到平臺(tái)以接收?qǐng)?bào)價(jià)甚至訂購(gòu)組件。BOM 通常會(huì)報(bào)告以下信息：

• 組件的參考
• 組件名稱(chēng)
• 價(jià)值
• 制造商名稱(chēng)
• 零件號(hào)
• 狀態(tài)
• 描述
• 可能的注釋

圖 2：生成 BOM 的可能性對(duì)于設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)是一個(gè)非常有用的選項(xiàng)。

創(chuàng)建項(xiàng)目的總體方案后，您可以立即進(jìn)行仿真（參見(jiàn)圖 3）。對(duì)于示例圖，我們想查看電路輸入和輸出的波形，目的是評(píng)估放大率。為此，請(qǐng)選擇“Probes”選項(xiàng)卡，然后單擊兩條輸入和輸出線(xiàn)。模擬提供以下選項(xiàng)：

• 直流偏置
• 直流甜
• 交流分析
• 瞬態(tài)響應(yīng)

只啟用最后一個(gè)選項(xiàng)，按下“運(yùn)行”按鈕，指定一個(gè)介于 0 毫秒（開(kāi)始時(shí)間）和 500 毫秒（停止時(shí)間）之間的模擬。幾秒鐘后（取決于服務(wù)器的擁擠程度），系統(tǒng)在指定的兩個(gè)點(diǎn)顯示兩個(gè)波形。

圖3：入口和出口處的電路瞬態(tài)仿真結(jié)果

By moving the mouse over the two sinusoids, the voltages related to them are displayed on the information window. In our example, the amplifier has a gain rate equal to:

The user can choose to run the simulation using the initial conditions of the components. In this case, the signals will be reproduced, considering the transients and the charging times (especially for capacitors and inductances). In the second case, however, the oscillograms will concern the signals at full capacity. The waveforms can be zoomed with the mouse to highlight the small details of the graphs. The schematic drawing can be exported in one of the following formats:

• PNG image
• SVG image
• PDF document

對(duì)于 PDF 模板，用戶(hù)可以選擇以“縱向”或“橫向”導(dǎo)出方案，也可以根據(jù)文檔的尺寸和規(guī)格（A4、A3、Legal 等）。另一個(gè)非常有用的選項(xiàng)是生成網(wǎng)表，該文件包含電子電路的所有電氣連接。它是從電氣圖生成的。與我們的示例方案相關(guān)的網(wǎng)表如下：

Ampli01 模擬

Q1 Net1000 Net1002 Net1001 bc547a

R1 Net1003 Net1000 2.2K

R2 Net1001 0 1K

R3 Net1003 Net1002 22K

R4 Net1002 0 10K

C1 Net1002 Net1006 100nF

C2 Net1000 Net1005 1uF

V1 Net1003 0 5V

R5 Net1005 0 33K

V2 Net1006 0 DC (10m) AC (1.0 0) SINE (0 10m 100 0.0S 0.0)

C3 Net1001 0 10uF

.options rshunt = 1.0e12 KEEPOPINFO

.model bc547a NPN BF=400 NE=1.3 ISE=10.3F IKF=50M IS=10F VAF=80 ikr=12m BR=9.5 NC=2 VAR=10 RB=280 RE=1 RC=40 VJE=.48 tr= .3u tf=.5n cje=12p vje=.48 mje=.5 cjc=6p vjc=.7 mjc:.33 isc=47p kf=2f

?？刂?/font>

OP

* OP Let 表達(dá)式，如果有的話(huà)：

寫(xiě) Net1000 Net1001 Net1002 Net1003 Net1005 Net1006 I(V1) I(V2)

設(shè)置追加寫(xiě)入真

破壞一切

.endc

。結(jié)尾

外部組件

PartSim 庫(kù)包含范圍廣泛的模型。可以使用其 SPICE 模型包含任何外部組件。如圖 4 所示，添加了一個(gè)新晶體管，指定了各種指令。這些參數(shù)可以在網(wǎng)絡(luò)上以及www.datasheets.com上找到。包含所有信息后，從圖形和功能的角度來(lái)看，新組件將成為接線(xiàn)圖的一個(gè)組成部分。

圖 4：設(shè)計(jì)人員可以通過(guò) SPICE 模型使用任何電子元件。

您的項(xiàng)目檔案

工作的未來(lái)現(xiàn)在在云端。用戶(hù)保存的所有項(xiàng)目都在平臺(tái)上可用，如圖5所示。每個(gè)項(xiàng)目都可以打開(kāi)或刪除。可以選擇每頁(yè)顯示的項(xiàng)目數(shù)量。該列表還顯示所有者的姓名（通過(guò)電子郵件）以及上次修改的日期和時(shí)間。

圖 5：您的項(xiàng)目存檔始終在線(xiàn)可用。

結(jié)論

PartSim.com 是一個(gè)強(qiáng)大的工具，用于在線(xiàn)創(chuàng)建電氣和電子電路，并提供各種可用的組件。那些只接受過(guò)電子基礎(chǔ)培訓(xùn)的人也可以使用它。可以從頭開(kāi)始創(chuàng)建項(xiàng)目或?qū)胍郧皹?gòu)建的模型，然后添加許多其他組件。在下一篇文章中，我們將模擬其他電路。

審核編輯：湯梓紅