Для хорошей работы нужен хороший инструмент. И об инструментах электронщика можно разговаривать очень долго. Мультиметр, паяльник и осциллограф - это капля в море. Но есть один инструмент, про который легко забыть, потому что он "сам собой подразумевается".
Компьютер. Обычный персональный компьютер, правда, заряженый специальным софтом. В основном это САПР для схем и плат, а также среда разработки для прошивок. Но прежде чем мы ломанемся увековечивать мысль в текстолите, нужно обрести некоторую уверенность в своей схеме. Добиться этого можно по-старинке, расчетами на бумаге и макетированием. Однако, можно сделать иначе - прибегнуть к компьютерному моделированию. Ну а что, формул в электротехнике много, а компьютер по сути есть большой калькулятор.
В этой заметке хочется рассказать про Qucs. Он не так известен как Протеус или LTSpice, но вполне себе хорош. Кроме того, он относится к свободному ПО, что также дает ему бонусные очки. Правда, работа в Qucs имеет свои нюансы, которые сподвигли меня сделать небольшой видео-туториал (также на RT). Если вам нужен быстрый старт и "куда там тыкать" - рекомендую к просмотру. Здесь же я сфокусируюсь на впечатлениях, на сравнении Qucs и LTSpice, ну и попутно дам пару подсказок из упомянутого видео.
В самом начале работа в программе выглядит довольно простой. Создал проект и погнали рисовать. Библиотеки организованы вполне удобно, инструменты мыши тоже понятные. Единственное, что напрягало - это переворот компонентов при установке. Почему-то комбинация Ctrl+R работает только на установленном компоненте, а "в курсоре" элемент надо вращать правой кнопкой мыши. Впрочем, редактировать схему в Qucs мне все равно понравилось больше, чем в LTSpice.
Сложности для нового пользователя наступают тогда, когда дело доходит до моделирования. В принципе, основная идея такая же, как в LTSpice - на схеме размещается объект "блок моделирования", через который мы приказываем программе "копать от забора до обеда". Однако подход к пользователю у программ разный. Qucs требует ручного управления и полного понимания ситуации - блок моделирования ставим руками, имена цепей задаем явно, отображение результата также организуем вручную, добавляя нужную величину в свойствах таблицы или графика. LTSpice автоматизирует все эти вещи. Имена цепям давать не обязательно, достаточно тыкать в них "щупом", и график сам вылезет.
Справка в Qucs скудновата на обьяснение основ, но кроме нее вместе с программой распространяется официальный "быстрый старт" на английском - документ с несколькими упражнениями, разжеванными по шагам. Более того, в первом упражнении делают пару отступлений и знакомят с записью чисел, поддерживаемыми единицами измерения и форматом записи величин. В общем, хотя бы первые 20 страниц просмотреть стоит.
Потом, все же, возникают вопросы. Во-первых, сложность примеров в руководстве скачет - сразу за делителем напряжения на постоянном токе почему-то идет пример с характеристиками транзистора, а элементарный пример с полосой пропускания RC-фильтра задвинут в конец документа. Во-вторых, при беглом просмотре тех 46 страниц я так и не увидел способа измерения тока в произвольной ветке.
Вопрос с измерением тока рассмотрим поближе. В руководстве сказано, что названия величин в программе состоят из двух частей. Напряжение в узле node будет называться node.V, а ток через компонент name будет называться name.I. Все вроде бы понятно, но прикол в том, что мы можем наблюдать только величины из автоматически сгенерированного списка. В первом примере (делитель напряжения) список будет содержать только напряжения в узлах, которым мы явно задали метки, и ток через источник постоянного напряжения. Там нет токов через резисторы! При этом авторы руководства тонко пошутили над нами - в примере с транзистором измеряется ток через коллектор, да, но коллектор подключен напрямую к источнику напряжения. То есть ток коллектора равен току через источник питания, который в списке появится по-любому.
Как решается этот вопрос? Ставим в разрыв компонент "измеритель тока", как на картинке. Не особо элегантно, конечно, но в целом приемлемое решение.
В целом же работа в Qucs мне пока что понравилась. Эдакий "электротехнический MathCAD" - упор на гибкость в оформлении документа. Несмотря на пугающий номер версии с двумя нулями впереди, все выглядит цивилизованно :D В общем, попробуйте сами.