Začínáme s Analogovými simulacemi¶
Qucs (vyslovovat kju:ks) je simulátor elektronických obvodů s grafickým rozhraním. Je schopen provádět mnoho rozdílných typů simulace (například DC simulace s parametrem) Tento manuál by vám měl seznámit se základy, jak používat Qucs.
Když spustíte Qucs poprvé, vytvoří adresář ”.qucs” ve vašem domovském adresáři. Každý soubor je uložen do této složky, nebo do některých podadresářů. Po tom, co se Qucs načte, uvidíte hlavní okno, podobné tomu na obrázku 1. Na pravé straně je pracovní oblast (6) obsahující schémata, zobrazuje data, atd.. Použitím horních záložek (5) můžete rychle přepínat mezi dokumenty, které máte současně otevřené. Na levé straně hlavního okna je další oblast (1) která zobrazuje svůj obsah v závislosti na zvolené záložce: “Projekty” (2), “Obsah” (3) a “Komponenty” (4). Po spuštění Qucs se automaticky aktivuje záložka “Projekty” (2). A protože toto je poprvé, co spouštíte tento program, záložka je prázdná, protože jste zatím nevytvořili žádný projekt. Stiskněte tlačítko “Nový” právě v oblasti (1). Poté se otevře malé okno. Zde se píše název projektu, například “prvni_projekt” a stiskněte tlačitko “Hotovo”. Qucs vytvoří projektu vlastní složku v ~/.qucs, pro tento příklad “prvni_prjekt_prj”. Každý soubor patřící k tomuto projektu bude uložen do tohotu adresáře. Nový projekt se okamžitě otevře (lze si název projektu přečíst na horní liště) a záložka vlevo se přepne na “Obsah” (3), kde je zobrazen obsah právě otevřeného projektu. Zatím nemáte vytvořený žádný dokument, takže stiskněte tlačítko “Uložit” na panelu nástrojů (nebo použijte hlavní menu: Soubor->Uložit). Budete dotázáni na jméno nového dokumentu. Zadejte například “prvni_schema” a stiskněte tlačítko “Hotovo”.
Obrázek 1 - Qucs - hlavní okno
Nyní budeme chtít vytvořit jednoduchou DC simulaci. Budeme chtít analyzovat obvod na obrázku 1. Aktivujte záložku “Komponenty” (4). Zde můžete vidět combo box, kde můžete vybrat skupinu komponent (zdroje, sondy,...) a pod jsou komponenty (většinou součástky, voltmetr, ampérmetr, atd) z vybrané skupiny komponent. Vyberte “Diskrétní komponenty” a klikněte na první symbol: “Odpor” (Pouze kliknout, není potřeba držet). Posouváním kurzoru myši do pracovní oblasti (6) přenesete rezistor na požadované místo. Kliknutím pravým tlačítkem myši můžete součástku otáčet. Levým kliknutím myši součástku umístíte do schématu. Opakováním tohoto procesu dodejte do schématu i zbývající komponenty, které jsou zakresleny na obrázku 1. Zdroj napětí můžete nalézt ve skupině komponent “zdroje”, symbol zem můžete vzít z “Diskrétní komponenty”, nebo z panelu nástrojů. Chtěná simulace je definována velkým čtvercem, který nalezneme ve skupině komponent “Simulace”. Pro změnu parametrů druhého rezistoru na něj jen dvakrát klikněte. Otevře se malé okno, ve kterém můžete měnit odpor. Zadejte “100 Ohm” do pravého políčka a stiskněte enter.
Pro propojení součástek stisknětě tlačítko “Vodič” na panelu nástrojů (nebo použijte hlavní menu: Vložit->Vodič). Kurzorem přejeďte na malý červený kroužek. Klikněte na něj pro započatí vodiče. Nyní klikněte na další červený kroužek jiné součástky, kterou chcete propojit. Součástky jsou nyní propojeny. Pokud chcete změnit směr vodiče, klikněte pravým tlačítkem myši ještě předtím, než nastavíte konec vodiče. Můžete také ukončit vodič bez jakéhokoliv připojení. Jen dvakrát klikněte levým tlačítkem myši.
Dále je potřeba označit vodič, kde Qucs vypočítá napětí. Klikněte na “Označení vodiče” na panelu nástrojů (nebo Vložit->Označení vodiče). Nyní klikněte na vybraný vodič. Objeví se okno. Sem napište například “Ux” (název je jen pro větší přehlednost, je na vás, jaký název si zvolíte) a klikněte na tlačítko “Hotovo”. Nyní by obvod měl vypadat jako obvod na obrázku 1.
Pro spouštění simulace stiskněte tlačítko “Simulovat” na panelu nástrojů (nebo použijte menu: Simulace->Simulovat). Otevře se okno, které ukazuje postup výpočtů. Po úspěšném dokončení simulace se objeví list, ve kterém se vypisují data z simulace. Obyčejně se tato operace provede tak rychle, že pouze vidíte krátký “záblesk”. Nyní máte možnos podívat se na výsledky simulace, Na levé straně je automaticky vybrána komponenta “Diagramy”. Klikněte na tlačítko “Tabulka” a přesuňte ji do pracovní oblasti. Tabulku přidáme do pracovní oblasti opět kliknutím levým tlačítkem myši. Otevře se okno, kde si můžeme vybrat, co chceme v novém diagramu zobrazit. V levé oblasti vidíme námi definované “Ux” a dále V1.l , což je označení pro zdroj napětí. Pro zobrazení Ux dvakrát klikněte na “Ux.V”. Tím se přidá proměnná do diagramu. Dále klikněte na “Hotovo”. Nyní můžete vidět výsledky simulace: 0.666667 voltů. Nádhera, můžete se poplácat na ramenu ;-)