Симулятор конструктор электронных схем начала электроники

Обновлено: 05.05.2024

Данное приложение является весьма простым в своём освоении и при этом абсолютно бесплатным визуальным конструктором, позволяющим собирать в онлайн – режиме электрические схемы. В приложении имеются встроенные осцилограф и даже мультметр. Приложение подойдёт даже тем, кто только начал изучать электронику.

Данное приложение создавалось для того, чтобы облегчить жизнь студентов, которые учатся по электротехническим специальностям. В сущности, всё приложение – это визуальный конструктор, в котором можно вести сборку электрических схем, со свободным расположением элементов, замером величин и созданием новых цепей.

Начала ЭЛЕКТРОНИКИ максимально реалистичны в имитации поведения электрических схем. Работают даже такие вещи, как сопротивления проводников, использование разных материалов, также, оно наглядно показывает, как проявляется резонансный эффект. Также, здесь широкое поле для проведения экспериментов с разными вариантами подключения элементов к цепям. Также, в приложении имеются встроенные приборы для работы с цепями. Стоит отметить, что для работы с приложением уже необходимо иметь хотя бы теоретические познания в этой сфере.

Процесс работы с приложением невероятно прост. Всё работает на интуитивном уровне. На боковой панели выведены все возможные элементы: от катушек и проводников до фильтров и резисторов. Каждый из них можно перетаскивать на нужную часть собираемой схемы. Так, постепенно, собирается готовая цепь.

Весьма интересен будет формат «чёрный ящик», который добавляет в цепи случайные элементы. Конечно, сказать зачем это нужно с нашим уровнем знаний не удастся, но видимо, зачем - то она нужна.

Стоит иметь ввиду, что приложение может работать только в режиме полного экрана. Визуально она откровенно устарела, однако, важно здесь не это. Она позволяет экспериментировать с электрическими цепями на экране устройства. При этом, она абсолютно бесплатна, здесь даже рекламы нет, разработчик отключил её и никак не монетизирует приложение.

Отличное приложение для тех, кто хочет научиться работать с электрическими цепями. Широкое поле для экспериментов, при том в полной безопасности. Отличная возможность обучения и развития своих знаний, а также составления собственных проектов, с получением всей технической информации по их работе в самом конце.

Программный комплекс, созданный с целью имитирования на компьютере процесса сборки электрических схем.

Основное назначение данного конструктора – помощь школьникам и студентам в изучении процессов и явлений, протекающих в электрических цепях. Эта обучающая программа представлена как мультимедийное приложение и позволяет исследовать особенности работы схем, а также выполнить измерения электрических величин подобно тому, как это происходит в реальном эксперименте. Программа «Начала Электроники» позволяет изучить:

законы параллельного и последовательного соединения катушек, проводников и конденсаторов;
законы постоянного тока;
зависимости сопротивления проводников от длины, поперечного сечения и удельного сопротивления материалов;
принципы применения предохранителей;
выделение тепловой энергии в осветительных и электронагревательных приборах;
индуктивное и емкостное сопротивления и выделение мощности в схемах переменного тока;
принципы создания электрических фильтров;
явление резонанса.

Рабочее окно программы включает в себя стол для монтажа с контактными площадками размерами 7 х 7, корзину для выброса перегоревших и ненужных деталей (кнопки «удалить» в конструкторе попросту нет), панели вспомогательных инструментов и комментариев, панель деталей. Библиотека компонентов не велика, однако содержит все ключевые элементы – резистор, предохранитель, конденсатор, катушку, монтажный провод, реальный проводник, выключатель, элемент питания, генератор синусоидального напряжения, лампочку, электронагреватель, реостат и переменный конденсатор.

Ключевой особенностей конструктора является его максимальная имитация реального физпроцесса. В частности изображения деталей и измерительных приборов представлены в «натуральном» виде, лампочки и электронагревательные приборы светяться и «сгорают», если рассеиваемая на них мощность превышает рабочие значения, резисторы, конденсаторы и предохранители также могут «выходить из строя», а большинство операций сопровождают звуковые эффекты.

Для проведения измерений программный комплекс «Начала Электроники» оснащен цифровым мультиметром и двухканальным осциллографом. Возможна постановка задачи по определению параметров неизвестной детали для чего имеется определенный элемент – «черный ящик», могущий быть резистором, конденсатором, индуктивностью или батарейкой. Среди прочих особенностей программы – вызов стандартного калькулятора Windows, просмотр состояния и изменение параметров каждой детали схемы, загрузка и сохранение результатов работ.

Программный комплекс «Начала Электроники» распространяется бесплатно и свободно. Приложение содержит краткие правила работы, справочные материалы, касающиеся электрического тока и элементов электрических цепей, ряд лабораторных работ для выполнения. Кроме того вместе с конструктором распространяется множество файлов с уже готовыми схемами.

Программа представлена на двух языках – русском и английском.

Лабораторный комплекс «Начала Электроники» не требователен к ресурсам комьютера и работает под управлением операционной системы Microsoft Windows (95, 98, ME, NT, 2000, XP, Vista, 7). Для поддержки аудио эффектов необходима звуковая карта. Приложение устанавливается автоматически.

Мощнейшая популярная система автоматизированного проектирования, позволяющая виртуально смоделировать работу огромного количества аналоговых и цифровых устройств. Shareware.

Профессиональная программа аналогового, цифрового и смешанного моделирования и анализа цепей электронных устройств средней степени сложности. В сети можно найти руссификатор. Платная. Есть бесплатная версия с ограничениями

Популярное ПО, позволяющее моделировать электронные схемы и разводить печатные платы. Простой наглядный интерфейс, мощные средства графического анализа результатов моделирования, наличие виртуальных измерительных приборов. Библиотека элементов содержит более 2000 SPICE-моделей компонентов всех основных производителей.

Среда графического программирования для создания программ в системах сбора, анализа, измерения, визуализации и обработки данных, а также для управления и автоматизации технических объектов и технологических процессов. Shareware.

SPICE-симулятор для проведения компьютерного моделирования работы аналоговых и цифровых электрических цепей. Программа бесплатная.

Он-лайн сервис EDA, включающий в себя редактор электрических схем, spice-симулятор и редактор печатных плат. Freeware

Отечественная система автоматизированного проектирования СИМИКА представляет разработчику полный набор современных инструментов проектирования аналоговых и цифро-аналоговых интегральных схем (ИС). САПР платная от 100 тыс. руб.

Симулятор схем с удобным графическим интерфейсом, позволяющий конструировать и рассчитывать производительность электронных цепей и контуров различного уровня сложности. Программа бесплатная.

SPICE-симулятор компании Texas Instruments, предназначенный для проектирования, симуляции и отладки различных схем электронных устройств. Программа бесплатная.

Бесплатная программа схемотехнического моделирования, использующая как классические методы расчетов, так и оригинальные, созданные на базе современных численных алгоритмов. Отечественный разработчик.

Одна из лучших программ сквозного проектирования электронной аппаратуры, предоставляющая разработчикам поистине безграничные возможности разработки и моделирования электронных схем и создания печатных плат. Распространение: Shareware (платная), есть демоверсия с ограничениями.

Специализированный продукт, созданный на основе популярной САПР AutoCAD и предназначенный для проектирования электрических систем. Стоимость САПР от 5000$. Есть ознакомительная 30-ти дневная Trial-версия.

Программное обеспечение для проектирования электронных устройств, включающее все основные этапы моделирования и разработки печатных плат. Симулятор EDSpice создан на SPICE основе и способен проводить моделирование нелинейных, переходных и смешанных процессов. ПО платное, но есть бесплатная 14-дневная ознакомительная версия.

Набор утилит и программ, позволяющих проектировать интегральные схемы, проводить аналоговое и цифровое моделирование, разрабатывать и подготавливать к производству многослойные печатные платы высокого уровня. Распространение: Shareware (платная), есть пробная версия с ограничениями.

Распространяемая под лицензией GPL мультиплатформенная система автоматизированного проектирования, состоящая из целого ряда различных инструментальных средств. Freeware.

Одна из самых мощных в мире компьютерных программ для выполнения светотехнических вычислений и проектирования внешнего и внутреннего освещения.

Он-лайн сервис (также есть оффлайн версия программы), предназначенные для проектирования электрических аналоговых и цифровых схем, а также симуляции их работы. Сервис условно-бесплатен (ограничения на количество элементов)

Он-лайн сервис для моделирования электронных процессов, протекающих в полупроводниковых схемах. Разработан на базе SPICE – симуляторе электронных схем с открытым исходным кодом.

Один из самых известных пакетов схематического моделирования цифровых, аналоговых и аналогово-цифровых электронных схем высокой сложности. В 1997 году была выпущена последняя версия программы.

Упрощенный симулятор электрических аналоговых схем, предназначенный для моделирования работы идеальных компонентов. Свободное распространение программы.

Кусочно-линейный симулятор электронных схем. Програмам платная от 199$, но есть бесплатная демо-версия с ограничением на кол-во компонентов

Комплексная среда сквозного проектирования электронных устройств. Delta Design является полностью российской разработкой. Система платная. Есть бесплатная демо-версия.

Простой и в то же время мощный программный комплекс для разработки электронных устройств различной степени сложности. Програмам платная от 400$, есть демо-версия

Простой, но в тоже время очень эффективный программный пакет для проектирования и разводки печатных плат малой и средней сложности. Программа очень популярна среди радиолюбителей стран СНГ.

Одна из наиболее популярных в России программ для черчения электрических принципиальных схем. Для sPlan существует большое количество дополнений и библиотек с Российскими радиоэлементами.

Популярное ПО для черчения электрических схем и последующей автотрассировки печатных плат. Есть бесплатная версия с ограничениями.

Мощная CAD-программа для разработки схем и печатных плат. Программа платная от 69 евро. Есть демоверсия с ограничениями.

Профессиональное программное обеспечение, превращающее персональный компьютер в целый набор измерительных инструментов, работающих в реальном времени. Программа бесплатная.

Мощнейшая среда разработки программ для микроконтроллерных устройств, включающая редактор кода, компилятор, отладчик, программные и аппаратные библиотеки, использующие готовые функции. Программа платная. Есть бесплатная версия с ограничениями.

Представляет собой электронный справочник, базы данных радиокомпонентов, модули расчетов и цоколевок. Поддерживает плагины, в т.ч. EveryCircuit - симулятор электронных схем.

Легендарная система автоматизированного проектирования печатных плат радиоэлектронных и вычислительных устройств. Последняя официальная версия P-CAD 2006 SP2 вышла в 2006 году.

Бесплатное программное обеспечение, позволяющее рисовать схемы, проектировать и разводить печатные платы. Есть функция построения объемного 3D-изображения платы будущего устройства, возможен импорт DXF файлов.

Интегрированная среда разработки (IDE) от компании Atmel для разработки приложений под микроконтроллеры ARM Cortex-M и AVR. Freeware

Система автоматизированного сквозного проектирования электрических схем и разводки печатных плат. ПО состоит из модулей: Schematic и PCB Layout (для разработки плат с помощью ручной или автоматической трассировки). Программа полностью на русском языке. Распространение: Freeware (бесплатная с ограничениями) и Shareware (платная)

Электротехнический калькулятор, позволяющий рассчитывать параметры колебательных контуров, определять индуктивности обособленных проводников и катушек различных типов, а также производить вычисления активных и реактивных сопротивлений. Отечественный продукт. Бесплатная.

Как добавить программу в каталог? Если вы автор интересной разработки или просто хотите сделать обзор интересного ПО, которого нет в списке, то необходимо зарегистрироваться на сайте, выбрать раздел "Программное обеспечение" и написать необходимый текст.

Программа “Начала электроники” предназначена в помощь учащимся (и преподавателям) средних, а также средних специальных учебных заведений для изучения разделов курса физики “Электричество”. Она естественным образом дополняет классическую схему обучения, состоящую из усвоения теоретического материала и выработки практических навыков экспериментирования в физической лаборатории.

Программа представляет собой электронный конструктор, позволяющий имитировать на экране монитора процессы сборки электрических схем, исследовать особенности их работы, проводить измерения электрических величин так, как это делается в реальном физическом эксперименте.

С помощью программы можно:

изучать зависимость сопротивления проводников от удельного сопротивления его материала, длины и поперечного сечения;
изучать законы постоянного тока – закон Ома для участка цепи и закон Ома для полной цепи;
изучать законы последовательного и параллельного соединения проводников, конденсаторов и катушек;
изучать принципы использования предохранителей в электронных схемах;
изучать законы выделения тепловой энергии в электронагревательных и осветительных приборах, принципы согласования источников тока с нагрузкой;
ознакомиться с принципами проведения измерений тока и напряжения в электронных схемах с помощью современных измерительных приборов (мультиметр, двухканальный осциллограф), наблюдать вид переменного тока на отдельных деталях, сдвиг фаз между током и напряжением в цепях переменного тока;
изучать проявление емкостного и индуктивного сопротивлений в цепях переменного тока, их зависимость от частоты генератора переменного тока и номиналов деталей;
изучать выделение мощности в цепях переменного тока;
исследовать явление резонанса в цепях с последовательным и параллельным колебательным контуром;
определять параметры неизвестной детали;
исследовать принципы построения электрических фильтров для цепей переменного тока.

Программу можно также использовать в рамках ее возможностей и для других задач в самостоятельной творческой работе учащихся. К примеру, данная программа была использована в на занятиях в “Школе начинающего радиолюбителя”.

Одной из главных особенностей комплекса является максимально возможная имитация реального физического процесса. Для этой цели предусмотрено, например, следующее:

изображения деталей конструктора и измерительных приборов приводятся не схематически, а в таком виде, как “на самом деле”;
при превышении номинальной мощности электрического тока, протекающего через сопротивление, последнее “сгорает” и приобретает вид почерневшей детали;
лампочка и электронагревательный прибор при номинальной мощности начинают светиться и “перегорают”, если мощность, рассеиваемая на них, превышает рабочее значение;
при превышении рабочего напряжения на конденсаторе, последний также “выходит из строя”;
при превышении номинального рабочего тока через предохранитель, он “перегорает”;
большинство операций и их результаты сопровождаются звуковыми эффектами.

Это делается для того, чтобы учащийся наглядно видел последствия своих ошибок, учился разбираться в причинах того или иного неудачного эксперимента и вырабатывал необходимые навыки предварительного анализа схемы.

При запуске программы, на экран монитора компьютера выводятся:

монтажный стол с контактными площадками, на котором можно собирать и анализировать работу электрических схем (в центре экрана);
панель деталей, содержащая набор электрических элементов (в правой части экрана);
“мусорная корзина”, куда выбрасываются перегоревшие и ненужные детали (она расположена в левом нижнем углу экрана);
панель управления программой с кнопками для вызова вспомогательных инструментов (расположена в верхней части экрана).

Монтажный стол представляет собой набор из 7 х 7 = 49 контактных площадок, к которым “припаиваются” электрические детали, для сборки различных электрических схем. Каждая деталь может располагаться лишь между двумя ближайшими контактными площадками или вертикально или горизонтально. К деталям, в точки их соединения с контактными площадками, можно подключать щупы измерительных приборов. Выбор деталей из набора конструктора и “пайка” их на рабочем столе производится с помощью манипулятора “мышь”. Это делается стандартным для Windows – приложений способом – необходимо поместить указатель “мыши” на нужную деталь (указатель принимает вид пинцета), затем нажать левую кнопку “мыши” и, удерживая ее в нажатом состоянии, переместить деталь в нужное место монтажного стола. После освобождения левой кнопки “мыши”, деталь будет установлена в указанном месте. Ненужные и “испорченные” детали можно удалить со стола в “мусорную корзину” таким же способом.

Можно удалять детали со стола и другим методом. Необходимо “щелкнуть” на детали правой кнопкой “мыши” – появится окно с надписью “Выбросить деталь”. После подтверждения (щелчка на кнопке), деталь будет удалена в корзину.

Детали, “выброшенные” за пределы монтажного стола, но не в корзину, накапливаются в нижней части монтажного стола.

На столе одновременно не могут быть расположены источники переменного и постоянного тока.

Читайте также: