Linux下使用Qucs進行電路仿真(二)

  Qucs下面有好幾種仿真類型，直流仿真，交流仿真，還有一些其餘的仿真配合使用本身自定義的仿真形式，能夠說是很是很是強大的，一旦熟悉了這幾種仿真形式那麼之後你的工做將會無比輕鬆。

  

首先就以簡單的電阻伏安特性爲例

 從這個簡單的例子中能夠學到Qucs的強大自定義仿真功能

 繪製的電路圖如圖所示

 

    使用DC simulation 也即至關於一個靜態仿真，能夠測出電路靜態時的狀態

    這裏用了一個電流表components->probes->current probe 測電路電流，使用components->diagrams->tabular 來顯示其數值。可是上面說了，我要仿真出這個電路的伏安特性曲線，那麼怎麼仿真呢？使用什麼仿真模式？ ok,告訴你吧，Qucs自帶的仿真方式都沒法直接仿真出伏安特性曲線。這也是Qucs的另一個強大之處，由於一個伏安特性曲線不具備表明性，若是伏安特性曲線給你一個仿真組件，那麼溫度-電壓 溫度-電流 電流-電壓 電阻-電壓 等等等等的仿真都是相似的，因此Qucs採用了一種通用的方式來解決這個問題。就是使用變量的方式！ 這個變量很是強大！    

  好了下面就來介紹下一個仿真組件

`"parameter sweep"

 這個組件就是專門用來解決變量變化的一個組件，看這個組件的名字就能夠看出它用來仿真對參數進行採樣的，就是根據你設定的參數進行電路的採樣。好吧，這些文字恐怕沒法讓人理解（也是本身的理解不夠）

 咱們要仿真伏安特性曲線，那麼咱們就有一個自變量和一個因變量，自變量假如就是U，因變量是I。那麼咱們就能夠利用這個仿真組件讓自變量發生相應的變化。我麼須要讓電路里面的電源值發生改變，那麼該如何作呢？

  

 看！ 我將V1的值設置爲Bat了，這個Bat是什麼呢？ 相信你已經纔出來了，就是咱們的自變量，那麼你可能會問，這個自變量Qucs是如何知道它表明什麼意思呢？這個跟一些腳本語言的變量相似（好比大Python），你在這裏只須要使用這個變量便可，這個變量的值咱們會放在「Parameter sweep」中進行設定，咱們在這裏使用的時候不須要任何聲明，也不用去註冊這個變量的意義，直接使用便可。

 OK，而後咱們再修改咱們的parameter sweep組件

第一個選項Simulation是電路的仿真類型，，ok,這個不想進行過多解釋，由於parameter sweep這個仿真組件不是基礎的仿真類型（直流，交流，靜態電路分析），因此它還依賴一個基礎的仿真組件，一下子咱們會再添加一個DC simulation組件的，如今尚未添加因此下拉框中看不到任何選項。

Sweep Parameter: Bat

這個就是設置咱們要進行採樣的變量了，設置爲剛剛設置的Bat。這個意思就是我要採樣的參數是Bat,我(Qucs)會根據它的step屬性爲步長來進行電路的採樣。

Type: Linear 參數變化的類型爲線性變化

Start: 0 V 起始值，單位咱們要手動填進去

Stop: 50V 結束值

Step: xxx 這個若是不必的話能夠不設置這個，由於咱們設置底下的採樣點的時候這個值會自動計算

Number: 50 採樣點的數量，越大仿真速度越慢 圖像質量越高

設置完成以後點擊OK就完成它的設置了。

ok，了，剛剛咱們看到Parameter sweep中有一個Simulation咱們沒有設置，這個是它的基電路類型，Parameter sweep就是在基電路類型上進行仿真的，咱們的電路原始類型就是一個直流電路，因此咱們再添加「DC Simulation」到咱們的電路中去，這個時候Parameter sweep中的Simulation下拉列表中就有了DC1了，選中並保存

這就是咱們最終的設置

而後仿真，看一下波形圖

一樣的道理，你能夠利用Parameter sweep進行 溫度-電流 電阻-電流 電阻-電壓 溫度-電阻的等各類仿真，Look! Qucs很強大吧。

強大還不止這些，如今咱們只有一個自變量，那麼可不能夠有兩個自變量呢？ Sure!

下面我再添加進去一個溫度自變量Tmp,而後再在DC1裏面的Temp和R1的Temp屬性改成Tmp

因爲第二個Parameter sweep是創建在第一個Parameter sweep之上的，因此SW2（下圖sw2）的基仿真類型應該是SW1，

這樣咱們仿真的層次關係就是

 DC1->SW1->SW2

QUCS的三維顯示效果不是很好,若是線的數量過多的話會顯示看着有點混亂，可是你也能夠修改3D-Cartesian的屬性進行相應的調整。不管是二維仍是三維仿真，若是你想看到圖像某一點的具體數值你能夠點擊工具欄的來標記圖像上的某點以查看具體信息。

    ok,上面介紹的都是一些可以直接採集的量的仿真，那麼沒法直接採集的量呢？ Qucs也提供了強大的自定義函數支持來幫助你完成相似的仿真.^_^

   在工具欄上你會看到這個按鈕，哈哈，函數的功能老是比咱們想象的更增強大。

   點擊它，而後放到你電路圖一個空白的位置，雙擊它修改其屬性

   

那個Export屬性如今咱們不要修改它，當它的Value爲yes的時候表明咱們能夠在咱們的圖像顯示組件中使用其值。

咱們重點看右邊的這兩個框框，如今這兩個框框表明的意思就是

                                    y=1

因此假如咱們一個公式是這樣的Test=Bat^2+(I-2)^3

這裏的I就是電流表的數值，這個變量在此時不叫I，而是叫作Pr1.I 當你點擊任何一個顯示圖像的組件的時候看到的左邊一列都是咱們的變量，當你把電流表添加進電路的時候就會看到新增長一個變量叫作Pr1.I

因此咱們的公式屬性框如圖所示

看，Qucs對公式的支持是很強大的，連ln這樣的操做都能直接使用！

這樣弄好以後須要從新仿真一下刷新整個工程

而後再在3D圖像顯示組件中顯示Test的圖像，以下圖所示

哈哈，公式就是如此的強大。

（另外因爲Qucs的3D組件作的還有點bug,因此有時候/當你調整3D框框大小的時候 可能會出現線條混亂的現象，只需從新仿真刷新幾下就行了）

 Qucs的操做是如此的快捷，另外友情提示，當你繪製你的電路圖的時候要記得實時保存，由於特別是在鏈接一些很是規電路的時候Qucs容易卡退，形成你的電路圖沒法保存。

 利用Qucs能夠更加方便咱們仿真電路，並且它仍是如此的小巧，在我渣筆記本上都能瞬間啓動，這點令我心情大爽阿^_^  ， 但願這款幫助了咱們許多人的開源軟件能夠更好地發展，在Linux上你老是不經意間就受到不少人的幫助。