Vítejte, dnes je
úterý
03.
prosinec 2024
Odborný časopis a portál zaměřený na vývoj a výrobu elektroniky Uživatelé programu EAGLE, kteří potřebují simulovat/analyzovat chování elektronických obvodů, mají „těžký život“. EAGLE totiž neobsahuje žádný nástroj (modul), který by umožnil nakreslené schéma simulovat přímo v prostředí programu. Simulace se tak musí provést v externích simulačních programech, z nichž pouze některé jsou s programem EAGLE kompatibilní.
Obr. 1 Ikona „LTC spice“ v editoru schémat programu EAGLE + seznam voleb
Pokud potřebujete simulovat chování obvodu, jehož schéma je nakreslené v programu EAGLE, máte v podstatě dvě možnosti, jak se s tímto problémem vypořádat. Buď celé schéma (nebo jeho část) nakreslíte znovu v simulačním programu, nebo provedete konverzi schématu do takové formy, kterou je možné do simulačního programu načíst.
Obr. 2 Nastavení cest převodníku EAGLE – Ltspice
Situace se změnila k lepšímu po vydání EAGLE 6.4.0. Jednou z novinek této verze je převodník EAGLE – LTspice, který slouží ke konverzi dat mezi návrhovým systémem (EAGLE) a simulačním programem (LTspice). Data lze převádět v obou směrech, takže je možné exportovat schéma z EAGLE do simulátoru LTspice nebo importovat schéma z LTspice do programu EAGLE. Pokud jsou oba programy nainstalovány na jednom počítači, je možné spustit simulaci existujícího schématu, spolu s automatickým převodem dat do LTspice, přímo z programu EAGLE pouhým „jedním kliknutím myši“.
Obr. 3 Ukázkové schéma zapojení nakreslené v programu EAGLE
LTspice je simulační program, který vyvíjí firma Linear Technology, výrobce analogových integrovaných obvodů. V aktuální verzi je LTspice IV výkonný simulátor SPICE, který umožňuje nakreslit schéma zapojení, spustit simulace SPICE v časové a kmitočtové oblasti a graficky zobrazit výsledky (průběhy) měření. Program LTspice IV je dostupný pouze ve verzi pro operační systém Windows.
Obr. 4 Schéma zapojení přenesené do programu Ltspice
Program také obsahuje rozšíření pro snazší simulaci spínaných zdrojů, takže tato simulace proběhne rychleji než ve standardním SPICE simulátoru. Součástí programu jsou také potřebné simulační modely (macro modely) součástek, knihovna obsahuje simulační modely pro spínané zdroje, operační zesilovače, rezistory, tranzistory (BJT i MOSFET) a další. Modely součástek jiných výrobců je možné do programu přidat manuálně.
Obr. 5 Import schématu z Ltspice do EAGLE – nastavení
Kvalita použitých simulačních modelů přímo ovlivňuje přesnost simulace, čím kvalitnější a přesnější simulační modely použijeme, tím realističtější bude simulace a její výsledky.
První věcí, které si po aktualizaci na EAGLE 6.4.0 všimnete, je nová ikona „LTC spice“ umístěná v pravém horním rohu editoru schémat (hned vedle ikony „design link“). Pomocí této ikony je možné ovládat připojený ULP program, který provádí vlastní převod schémat mezi programy EAGLE a LTspice.
Obr. 6 Ukázkové schéma vytvořené v Ltspice
Kliknutím na ikonu „LTC spice“ se rozbalí nabídka čtyř položek, které určí další způsob použití převodníku.
Před prvním použitím převodníku je třeba nastavit cesty k jednotlivým programům, to se provede kliknutím na položku „Export Setup“. Tím se spustí kontrola nainstalovaných programů a cest k jednotlivým programům, zjištěná konfigurace se uloží a poté zobrazí pro informaci/ kontrolu.
Obr. 7 Schéma zapojení přenesené do programu EAGLE
Volba „Export“ slouží pro převod celého nakresleného schématu do programu LTspice. Pro začátek je doporučeno při tvorbě schématu používat součástky ze speciálních knihoven, které obsahují součástky připravené pro bezproblémové použití v LTspice. Tyto knihovny se nachází v …\EAGLE\lbr\ltspice.
Obr. 8 Ukázka simulace obvodu v programu Ltspice
V případě, že se při kreslení schématu použijí také součástky ze standardních EAGLE knihoven, převodník ohlásí chybu a bude třeba tyto součástky upravit (každému vývodu součástky se přidá položka SpiceOrder a celé součástce se přidá simulační model).
Volba „Export group“ slouží pro převod vybrané části schématu do programu LTspice. V programu EAGLE se nejprve označí povelem GROUP část schématu určená k převodu do LTspice a volbou „Export Group“ se převede.
Volba „Import“ slouží pro převod celého schématu vytvořeného v LTspice do programu EAGLE. V dialogovém okně se nastaví cesta ke zdrojovému souboru LTspice (a cesta k cílovému souboru EAGLE).
Důležité upozornění: každé schéma LTspice musí obsahovat zemnící symbol (GROUD), jinak nebude možné spustit žádnou simulaci. Před spuštěním simulace je třeba nastavit typ simulace a podmínky simulace, to se provede pomocí volby „Edit Simulation Cmd“ z nabídky „Simulate“.
Simulace se spustí pomocí volby „Simulate/ Run“ a pak je třeba nastavit zobrazení průběhu napětí (v uzlech obvodu), případně průběhu proudů (ve smyčkách obvodu). To se provede kliknutím levým tlačítkem myši na spoj (vložení napěťové sondy) případně kliknutím levým tlačítkem myši na tělo součástky (vložení proudové sondy). Tím dojde k vykreslení průběhu měřeného signálu do grafu.
LTspice není jediný simulační program, který spolupracuje s programem EAGLE, na obdobném principu výměny dat pracuje např. program B2 Spice nebo program SPICE OPUS. Výhodou programu LTspice je snazší a rychlejší převod dat (díky integrovanému převodníku), a tím i snazší a rychlejší spuštění simulace. Zároveň tím odpadá nutnost kreslit to samé schéma dvakrát (jednou pro potřeby simulaci a podruhé pro návrh DPS). A to je dobrá zpráva pro všechny uživatele programu EAGLE, kteří potřebují simulovat/analyzovat chování elektronických obvodů.
