Największą zaletą symulatorów elektronicznych jest to, że pozwalają one sprawdzić na komputerze to, co później zmontujesz na stole warsztatowym. Z poprzednią symulacją wirtualną Rozumiemy zachowanie układu, mierzymy sygnały, wykrywamy usterki i oszczędzamy części, czas i kłopoty przed lutowaniem czegokolwiek.
Ponadto dzisiaj dostępne jest oprogramowanie dla wszystkich profili: od studentów po inżynierów, bezpłatne i płatne, możliwe do zainstalowania w systemie Windows 11 lub bezpośrednio w przeglądarce. Wybór odpowiedniego programu Zależy to od Twojego budżetu, doświadczenia, rodzaju projektu (analogowy, cyfrowy, mikrokontrolery, PCB) i głębokości symulacji, jakiej potrzebujesz.
Co można symulować i z jakimi komponentami pracować
Nowoczesne środowiska obejmują ogromne biblioteki urządzeń i bloków, co pozwala na zaprojektowanie praktycznie dowolnego schematu. Z podstawowych obwodów (rezystory, kondensatory, cewki, źródła, sondy) do bramek logicznych AND, OR, XOR, XNOR, przerzutników, timerów, jednostek ALU i układów scalonych mieszanych wraz z ich regułami elektrycznymi.
Jeśli Twój projekt wymaga precyzji lub złożoności, możesz również wykorzystać zaawansowane funkcje i specjalistyczne modele do analizy mikrofal, szumów, częstotliwości i języka VHDL dla kodu cyfrowego. Ważne jest, aby oprogramowanie było aktualne i dostarcz dokładnie te komponenty i modele symulacyjne, których będziesz używać.
Bezpłatne programy do projektowania i symulacji w systemie Windows 11
To, że jest darmowe, nie oznacza, że ma ograniczenia: istnieją bardzo dojrzałe narzędzia, które obejmują wszystko, od schematów po profesjonalne płytki PCB. Te opcje działają w systemie Windows 11 i, w większości, także na Linuksie i macOS.
KiCad To klasyczna aplikacja wieloplatformowa z menedżerem projektu, edytorem schematów, selektorem footprintów, edytorem PCB, przeglądarką plików Gerber oraz generatorem symboli/footprintów bitmapowych. Zawiera kalkulator PCB i przeglądarkę 3D do nawigacji po płytce. Zawiera setki symboli gotowe do użycia, można tworzyć własne biblioteki i procesy, aby je dostosować.
Jeżeli Twoją specjalnością jest dokumentacja instalacji i automatyki, ProfiCAD Umożliwia rysowanie schematów elektrycznych, sterowania, hydraulicznych i pneumatycznych za pomocą bardzo prostego interfejsu. Wersja niekomercyjna ma ograniczenia (np. bez wykazów materiałów i list połączeń), ale w przypadku nauki i projektów osobistych jest ona jak najbardziej przydatna.
Bezpłatna płytka drukowana To prosty edytor PCB z obsługą do 16 warstw i projektów o powierzchni do 152 cm², a także importem/eksportem plików PADS-PCB, Gerber i Excellon. Uwaga: nie ma autoroutera i nie był aktualizowany od 2010 r., więc jeśli Ci odpowiada, to świetnie; jeśli nie, możesz poszukać aktywnej alternatywy.
W przypadku schematów elektrycznych w systemie Windows z duchem wolnego oprogramowania, TinyCAD Oferuje biblioteki symboli, wyszukiwanie symboli online i eksportowanie listy połączeń do narzędzi takich jak FreePCB. Idealny do rysowania i robienia notatek bez komplikacji.
co tam Wyróżnia się symulacją analogową (w tym mikrofalową) z interfejsem Qt i możliwościami symulacji cyfrowej z wykorzystaniem języka VHDL. Pozwala na naukę sygnał, szum i wyniki w różnych formatachNie był aktualizowany od 2017 r., ale dzięki otwartemu kodowi źródłowemu można go ponownie aktywować.
Wśród najpopularniejszych do nauczania i szybkiej analizy, LTprzyprawa SPICE wyróżnia się szybkością i solidnością. Zawiera przeglądarkę przebiegów, obszerną bibliotekę regulatorów i komponentów oraz zaawansowana symulacja zasilaczy impulsowychZnajdziesz przewodniki i filmy instruktażowe, które pomogą Ci opanować tę umiejętność bez cierpienia.
Jeśli chcesz nowoczesnego ekosystemu, FreePCB To darmowe oprogramowanie do tworzenia schematów i płytek PCB z intuicyjnym interfejsem, kontrolą wersji oraz automatyzacją importu/eksportu. Projekt znajduje się na GitHubie i jest skierowany zarówno do początkujących, jak i profesjonalistów, więc… rośnie razem z tobą bez zmuszania Cię do migracji.
Elektryczny system projektowania VLSI (Java) jest językiem przeznaczonym do projektowania i testowania, od schematów po mikroprocesory, poprzez stosowanie zasad projektowania i walidacji elektrycznej podczas symulacji. Bardzo szeroki zakres urządzeń i technologii do wymagających projektów.
Dla profili z doświadczeniem w PCB, PCB (Narzędzie PCB) umożliwia sprawdzanie reguł projektowania, tworzenie list połączeń, autorouting i optymalizację śledzenia. Obsługuje skrypty i API aby rozszerzyć funkcje, idealne jeśli lubisz automatyzować.
A jeśli potrzebujesz wirtualnego oscyloskopu w systemie Windows, Analizator wizualny Działa jako analizator widma, zawiera przeglądarkę FFT i narzędzia do pomiaru częstotliwości, dostosowywania filtrów lub przeglądania parametrów sygnału. Przystępny cenowo interfejs o wystarczającej głębokości dla osób posiadających podstawową wiedzę z zakresu elektroniki.
Wreszcie, mimo że jest to produkt płatny, Orzeł Dostępna jest wersja próbna, dzięki której można przetestować jego działanie. Oferuje intuicyjny interfejs i edycje z jasno określonymi limitami: Standard (99 arkuszy schematów, 4 warstwy sygnałowe i obszar PCB o powierzchni 160 cm) oraz Premium (999 arkuszy, 16 warstw i nieograniczony obszar). Posiada elektryczne narzędzia do wyrównywania powierzchni, adnotacje zmian pomiędzy schematem a PCB i hierarchią projektu.
Płatne programy z funkcjami profesjonalnymi
Nie zawsze konieczna jest modernizacja do rozwiązań premium, ale gdy projekt tego wymaga, pakiety te oferują rozbudowane biblioteki, automatyzację, standardy i wsparcie. Windows 11 jest w pełni obsługiwany na wszystkich głównych platformach w sektorze.
Multisim z instrumentami narodowymi (dawniej Electronics Workbench) integruje referencyjną symulację SPICE z interaktywnym środowiskiem schematów do analizy w czasie rzeczywistym. Pomaga zredukować iteracje prototypowania i koszty PCB poprzez Zintegruj zaawansowane narzędzia analityczne z przepływemCeny: 685 euro rocznie dla studentów, 1926 euro za wersję podstawową, 3368 euro za wersję pełną i 4985 euro za wersję profesjonalną.
fryzowanie Koncentruje się na społeczności i dostępności jako materiałach kreatywnych, oferując kursy i profesjonalną produkcję PCB. Pobiera opłatę w wysokości 8 euro za pobranie, aby sfinansować rozwój i jest wspierany przez Windows 7 lub nowszy, macOS 10.15+ i nowsze wersje Linux (glibc ≥ 2.6).
eCADSTAR Koncentruje się na jednoczesnym projektowaniu 2D i 3D, trasowaniu ręcznym lub automatycznym oraz współpracy za pośrednictwem globalnej sieci wsparcia. Jeśli posiadasz licencję, otrzymujesz wsparcie 24/7 z lokalnymi ekspertami i dostępem do ponad 20 milionów części online od renomowanych producentów.
AutoCAD Electrical 2025 Dodaje ponad 65 000 symboli elektrycznych do bazy danych AutoCAD i automatyzuje raporty wydajności w celu weryfikacji projektu. Wymaga dużej nauki i jest dostępny w ramach subskrypcji. 2.342 euro rocznie na użytkownika lub 291 € miesięcznie przy 30-dniowym okresie próbnym.
SOLIDWORKS Electrical 2020 Wyróżnia się współpracą i szybkością w przypadku złożonych projektów, a także doskonałym interfejsem; jednakże, wymaga mocnego sprzętu a jego integracja z innymi programami może być skomplikowana. Cena na zapytanie; dla studentów: 99 € + VAT z opcją próbną.
Altium Stanowi punkt odniesienia dla dużych zespołów inżynieryjnych i akademickich: schematy, trasy, dokumentacja, symulacje, elastyczne/sztywne projektowanie 3D, zgodność z DFM i łatwa migracja z innych platform. Bardzo kompletny i o wymagającej krzywiźnieCena zaczyna się od 295 euro miesięcznie, dostępny jest okres próbny.
Jako kompleksowy pakiet, Odmieniec Łączy schematy i symulację (ISIS) z routingiem (ARES), a także moduły takie jak VSM do zintegrowanego projektowania, pomiarów i debugowania przepływów. Oferuje do 16 warstw miedzianych, 14 milionów komponentów i interaktywnego, ręcznego trasowania. Kup na stronie internetowej i skorzystaj z bezpłatnego, podstawowego okresu próbnego.
Zamykając krąg, OrCAD Oferuje edytor schematów, symulację i biblioteki zawierające tysiące części, konfigurowalne przepływy oraz nacisk na produktywność. Możesz wypróbować za darmo ze swojej strony internetowej i jest jedną z najbardziej rozpowszechnionych opcji w środowiskach zawodowych.
Symulatory i usługi online do projektowania bez instalacji
Jeśli wolisz przeglądarkę lub musisz współpracować szybko, dostępne są bardzo wydajne platformy z zapleczem SPICE i bogatymi bibliotekami. Doskonale nadają się do weryfikacji pomysłów z dowolnego komputera, nawet tabletu.
EasyEDA Umożliwia rysowanie schematów, symulowanie i projektowanie płytek PCB za pomocą wersji internetowej i aplikacji na systemy Windows, Linux i macOS. Wersja darmowa zawiera wszystkie funkcje edytora, nieograniczoną liczbę projektów osobistych i bibliotek, możliwość współpracy oraz importowanie projektów z popularnych narzędzi, takich jak Eagle.
Każdy obwód Aplikacja działa na systemach iOS i Android oraz w Internecie. Umożliwia budowanie obwodów jak na płytce stykowej, udostępnianie ich oraz osadzanie w witrynach internetowych i sieciach. Oferuje płatne zasoby (około 13 €), aby odblokować całą zawartość.
Schemat (edytor internetowy) łączy setki elementów społecznościowych i projektów, które możesz otwierać i uruchamiać. Do edycji wymagana jest rejestracja, ale Świetnie nadaje się do nauki oparte na prawdziwych projektach.
symulator fałsz Ma charakter edukacyjny i wizualny: można regulować prędkość symulacji, kontrolować częstotliwość i napięcie oraz rysować własne obwody z elementami analogowymi, logicznymi i chipowymi. Idealny do zgłębiania fenomenologii takich jak obciążenia LRC lub odpowiedzi przejściowe.
Chmura obwodów, oparty na NGSPICE, oferuje prosty edytor z wystarczającą liczbą komponentów analogowych i cyfrowych do projektów edukacyjnych. Wymaga rejestracji i jest lekki. ale skuteczne w nauce SPICE uruchamianie i zapisywanie montaży.
Jako uzupełnienie, Wirtualny oscyloskop Dostępny w przeglądarce, umożliwia obserwację ewolucji czasowej sygnałów (oś czasu X, oś napięcia Y) bez konieczności zakupu drogich urządzeń. Idealny do pomiarów punktowych kiedy jesteś poza laboratorium.
Symulator.io Jest to bardzo przydatne, jeśli chcesz czegoś szybkiego dla bramek logicznych i sekwencyjnych, z dostępnym edytorem i symulatorem. funkcje współpracy współprojektować i udostępniać wizualizacje innym osobom.
Z perspektywy dużych baz danych, Schematics.com oferuje schematyczne rysunki z setkami symboli i dostęp do projektów innych użytkowników, PartSim.com Wyróżnia się ogromnym katalogiem (generyczne, przemysłowe, optoelektroniczne, półprzewodniki) tworzyć obwody od podstawowych do zaawansowanych. A jeśli chcesz rozpocząć projekty i się nimi podzielić, Częściowe zadanie udostępnia poziom społecznościowy z bezpłatnym planem na początek.
Symulatory Arduino: od sali wykładowej do prototypowania
Jeśli interesuje Cię Arduino i mikrokontrolery, dostępne są specjalistyczne narzędzia do testowania sprzętu i oprogramowania, bez konieczności posiadania płytki przed sobą lub przed jej zakupem. Opcje te obejmują komputer i przeglądarkę i wiele z nich pozwala na debugowanie i wizualizację sygnałów, takich jak symulator Arduino online.
Chmura Arduino Umożliwia pracę online przy użyciu edytora w przeglądarce, menedżera projektów IoT opartego na chmurze, aplikacji GNU/Linux i dostępu do sklepu z dodatkami. Wszystko scentralizowane, aby zapewnić doświadczenie bez skomplikowanych instalacji.
Debuger Arduino (Symulator Arduino Paula Ware'a) jest otwarty, prosty i posiada lokalne biblioteki czujników i siłowników. Opiera się na przejrzystym interfejsie manipulować danymi wejściowymi/wyjściowymi i przeglądać kod szybko.
Symulator Arduino IO Xevro został zaprojektowany w celu symulacji danych wejściowych i wyjściowych poprzez podłączenie UNO przez USB, z możliwością dostosowywania linii kodu na bieżąco. Idealny do walidacji logiki bezproblemowa kontrola.
Laboratorium obwodów jest internetowym narzędziem do rysowania i symulowania obwodów, zawierającym dokumentację, samouczki oraz społecznościowy system pytań i odpowiedzi. Ułatwia to zrozumienie tego, co się dzieje w każdym szkicu Arduino.
Jeśli szukasz profesjonalnego edytora z ograniczoną, bezpłatną wersją, Autodesk Eagle W wersji hobbystycznej oferuje 2 arkusze schematów, 2 warstwy sygnałowe i 80 cm² powierzchni płytki. Utrzymuje synchronizacja w czasie rzeczywistym pomiędzy schematami i płytkami PCB oraz modułowymi blokami projektowymi.
W sieci EasyEDA Działa również z Arduino, oferując w pełni funkcjonalny, darmowy edytor, nieograniczoną liczbę projektów, możliwość importowania z innych platform i współpracę. Jeden z najwygodniejszych sposobów przejść ze schematu do PCB.
Naśladować Umożliwia równoległe uruchamianie wielu projektów, jest darmowy i działa w systemach Windows i GNU/Linux. Koncentruje się na mikrokontrolerach ATMega i elementach pamięci AVR, a także przyciskach, timerach i diodach LED. Bardzo pouczające dla osób zajmujących się wielozadaniowością.
fryzowanie proponuje udokumentowanie prototypów opartych na Arduino i zlecenie produkcji płytki PCB firmie Fritzing Lab. Symulator kosztuje 8 euro, aby wesprzeć tę inicjatywę, ale podejście społeczności i twórcy one więcej niż rekompensują.
Jeszcze raz, LTSpice Przydaje się, gdy zachodzi potrzeba symulacji za pomocą SPICE III środowiska elektrycznego (regulatorów, sieci zasilania, odpowiedzi przejściowej) wokół płytek Arduino. Twój przeglądarka i edytor fal Oszczędzają niespodzianek podczas zasilania czujników i modułów.
Częściowe zadanie Oferuje darmowy plan na start, wsparcie dla wielu funkcji i społeczność gotową do pomocy. Jeśli projekt się rozrośnie, możesz przejść na płatne plany do skomplikowanych projektów.
Odmieniec Jest to bardzo przydatne narzędzie do pokazania, w jaki sposób oprogramowanie współpracuje ze sprzętem podłączonym do mikrokontrolera, z wykorzystaniem instrumentów wirtualnych (timer, generator funkcji, oscyloskop) i analizy protokołu SPI/I2C. Dostępna jest bezpłatna wersja próbna i licencje od około 200 do 5000 euro.
TinkerCad Aplikacja Circuits firmy Autodesk jest w 100% dostępna online, darmowa i wysoce edukacyjna. Koncentruje się na Arduino UNO i umożliwia programowanie. z blokami lub tekstem i otrzymuj częste aktualizacje.
OneArduSim, stworzony przez inżyniera z Queen's University, jest darmowy, wielojęzyczny (w tym hiszpański) i nie jest podpisany cyfrowo (system Windows może wyświetlić ostrzeżenie podczas jego uruchamiania). Zawiera dobry asortyment urządzeń I/O do walidacji Twoich projektów.
Wirtualna płytka stykowa dodaje komponent różnicowy wraz z warstwą AI: zintegrowany ChatGPT dla Arduino i Raspberry Pi, wspomagający projektowanie i programowanie. Ciekawe, aby zgłębić pomysły i automatyzuj zadania.
Symulator Virtronics dla Arduino Jest jednym z najbardziej kompletnych: obsługuje kilka modeli (UNO, MEGA), pozwala zademonstrować działanie wewnętrzne i debugować. Ma ograniczoną, darmową wersję i licencję. około 20 XNUMX euro aby wszystko odblokować.
wokować Aplikacja działa w przeglądarce i jest przeznaczona do projektów IoT: możesz wybrać płytkę, części z szablonów lub zacząć od zera i przetestować kod online. Szybkie iterowanie bez instalowania czegokolwiek.
Jenka Jest przeznaczony do zastosowań edukacyjnych, ale służy również zaawansowanym użytkownikom. Jest wielourządzeniowy i domowy. można używać bezpłatnie; w środowisku edukacyjnym wymagana jest licencja.
Jak wybrać symulator, który najbardziej Ci odpowiada
Zanim podejmiesz decyzję, weź pod uwagę budżet, krzywą uczenia się, głębokość symulacji i przyszłe obciążenie pracą. pieniądze mają znaczenieOprogramowanie typu open source, takie jak KiCad czy LibrePCB, doskonale nadaje się do projektów akademickich i prywatnych; pakiety takie jak Altium czy OrCAD są zorientowane na biznes i uzasadniają swój koszt ekosystemem i wsparciem technicznym.
Twoje doświadczenie również ma znaczenie: jeśli dopiero zaczynasz, bardzo pomocne będą EasyEDA lub LibrePCB; jeśli masz doświadczenie w branży, możesz potrzebować bardziej kompleksowa analiza i zintegrowane ekosystemy (Proteus, PADS Professional, Cadence Allegro). A jeśli zależy Ci na prawdziwej symulacji, Multisim wyróżnia się silnikiem SPICE, podczas gdy Eagle koncentruje się bardziej na projektowaniu schematycznym i fizycznym.
Jak interpretować wyniki symulacji
W analogowym podejściu, zazwyczaj analizuje się w czasie i częstotliwości. Wykres V(t) pokazuje odpowiedź skokową, przeregulowanie, szum lub oscylacje; w prądzie, widzisz spadki w składnikach i strat. Przemiatanie częstotliwości pozwala określić punkt odcięcia, wzmocnienie i przesunięcie fazowe; analiza DC pokazuje wartości statyczne, bez zmian w czasie.
W świecie cyfrowym narzędzia takie jak Proteus i symulatory logiczne pokazują diagramy czasowe, na których bity zmieniają się między 0 a 1. Kluczem jest zrozumienie czasy propagacji, krawędzie i synchronizacja aby logika dopełniła harmonogramu.
Ważne: samo patrzenie na wykresy nie wystarczy; trzeba je porównać z oczekiwaniami. Jeśli nie pasują, mogą występować błędy projektowe. błędnie przypisane wartości lub nierealistyczne ustawienia symulacji (model, tolerancje, warunki brzegowe).
Społeczność i wsparcie
Oprócz oprogramowania, społeczność oszczędza czas. Fora i subreddity poświęcone komponentom elektronicznym są pomocne w przypadku praktycznych pytań dotyczących projektowania, naprawy, zakupu komponentów i narzędzi pomiarowych. Udostępniaj i przeglądaj projekty Przyspiesza proces uczenia się i zapobiega powtarzaniu błędów innych.
Dzięki tej pełnej ofercie kursów — bezpłatnych, płatnych i internetowych — możesz poznać wszystko, od schematów edukacyjnych po przemysłowe płytki PCB, w tym symulację SPICE, analizę FFT, wirtualną aparaturę pomiarową i walidację oprogramowania sprzętowego w mikrokontrolerach. Kluczem jest dopasowanie narzędzia i celuJeśli zależy Ci na szybkości i płynnych krzywych, wybierz EasyEDA/LibrePCB i symulatory internetowe; jeśli zależy Ci na rygorystycznej analizie, wybierz LTspice/Multisim/Qucs; jeśli szukasz kompleksowej pracy nad płytkami PCB, obszernych bibliotek i profesjonalnego przepływu pracy w systemie Windows 11, rozważ Proteus, Altium, OrCAD, eCADSTAR i inne, które zawsze polegają na społeczności i dobrych praktykach weryfikacji.
