Kostenloser Schaltungssimulator QucsStudio (jetzt: uSimmics): Überblick und Anleitung

Grundoperationen

Der kostenlose Schaltungssimulator QucsStudio heißt jetzt uSimmics (früher QucsStudio).
In diesem Artikel gebe ich einen klaren Überblick über QucsStudio und erkläre:
warum es in uSimmics umbenannt wurde, was sich geändert hat, wie es sich von Qucs unterscheidet und was Sie damit machen können (RF / analog / digital / System).

Was ist der kostenlose Schaltungssimulator QucsStudio (jetzt uSimmics)?

QucsStudio ist ein fortschrittliches Werkzeug zur Schaltungssimulation, das sich aus dem ursprünglichen Qucs-Projekt weiterentwickelt hat.
Es wurde unabhängig von Michael Margraf entwickelt, führte eine neue Simulations-Engine ein und fügte einzigartige Funktionen hinzu, die in anderen Varianten nicht verfügbar sind.

Dazu gehören Systemsimulation, elektromagnetische PCB-Simulation sowie die Integration mit C/C++, Octave und KiCad.
QucsStudio eignet sich besonders für den professionellen Einsatz in kleineren Umgebungen, und sein ambitionierter Funktionsumfang deckt ein breites Spektrum an Anforderungen ab.

Warum sich der Name von QucsStudio zu uSimmics geändert hat

Ab Version 5.8 wurde der Anwendungsname von QucsStudio auf uSimmics geändert.

Der Grund ist einfach:
Es gibt mehrere Qucs-bezogene Projekte, und die ähnlichen Namen führten häufig zu Verwechslungen.
Außerdem fanden manche Menschen das Wort „Qucs“ schwer auszusprechen, was eine kleine Hürde für die Verbreitung darstellte.

Der Name „QucsStudio“ ist jedoch weiterhin weit verbreitet, daher verwende ich in diesem Artikel hauptsächlich den Namen QucsStudio.

Wichtige Funktionen

QucsStudio bietet fortschrittliche Analysewerkzeuge für die Entwicklung komplexer elektronischer Schaltungen und liefert auch in professionellen Umgebungen eine gute Leistung.
Es unterstützt ein breites Anwendungsspektrum – von der analogen Schaltungsentwicklung bis zum RF-Design.

Dazu gehören die Unterstützung für S-Parameter und Harmonic Balance, Designer für induktive und kapazitive Bauteile, Leitungssynthese (Transmission Line Synthesis), automatische Filterauslegung, Impedanzanpassung, Dämpfungsberechnung und mehr.

Zu den wichtigsten Funktionen gehören:

Analoges Schaltungsdesign:

QucsStudio unterstützt S-Parameter und Harmonic Balance, um die Möglichkeiten im analogen und RF-Design zu erweitern.
Zusätzlich stellt es mehrere Hilfswerkzeuge bereit, die das analoge und RF-Schaltungsdesign unterstützen, z. B. Designer für induktive/kapazitive Bauteile, Leitungssynthese, automatische Filterauslegung, Impedanzanpassung und Dämpfungsberechnung.

Schaltungs-Tuning:

Bei DC- oder S-Parameter-Analysen ist es üblich, Bauteilparameter zu ändern, um Designanforderungen zu erfüllen.
Mit QucsStudio können Sie Werte tunen und feinjustieren und visuell erkennen, wie sich jedes Bauteil auf die Simulationsergebnisse auswirkt.

Monte-Carlo-Analyse:

Mit der Monte-Carlo-Methode können Sie Schaltungen unter Berücksichtigung von Bauteiltoleranzen analysieren.
So lässt sich beobachten, wie sich Simulationsergebnisse in Abhängigkeit von den Toleranzen der Schaltungskomponenten verändern.

PCB-Design-Unterstützung:

QucsStudio unterstützt PCB-Design sowohl auf Fertigungs- als auch auf Simulationsebene.
Es ist in die KiCad-Routing-Software integriert und kann außerdem elektromagnetische Feldsimulationen für Schaltungen auf Basis von Microstrip-Leitungen durchführen.

Digitales Schaltungsdesign:

In QucsStudio können Sie digitale Schaltungen entwerfen und simulieren – mit Bit-Generatoren, Logikgattern, Flip-Flops sowie Komponenten, die in VHDL/Verilog definiert sind.

Systemdesign:

QucsStudio eignet sich besonders gut für die High-Level-Simulation von Kommunikationssystemen.
In der Systemsimulation werden Blöcke mit komplexen Zahlen verarbeitet, und Ausgabedaten werden an alle verbundenen Komponenten gesendet.

Zusätzliche Hilfsprogramme:

QucsStudio enthält zudem komplexere Anwendungen wie das Erstellen von Materiallisten, die Gerätesteuerung über GPIB und Gerbview.

Vergleich: Qucs vs. QucsStudio

Qucs (Quite Universal Circuit Simulator) ist einer der kostenlosen elektronischen Schaltungssimulatoren, entwickelt von Stefan Jahn und Michael Margraf.
Das Hauptziel von Qucs ist es, ein vollständiger elektronischer Schaltungssimulator zu werden, der allgemeine SPICE-Simulationen (DC, AC, Transient) sowie RF-Design (S-Parameter, Harmonic Balance) umfasst.

Zwei wesentliche Merkmale von Qucs sind die Nutzung der eigenen Simulations-Engine Qucsator und eine sehr gut gestaltete, Qt-basierte grafische Benutzeroberfläche.

QucsStudio hingegen entwickelte sich aus dem Qucs-Projekt weiter und wurde unabhängig von Michael Margraf entwickelt.
QucsStudio führte eine neue Simulations-Engine ein und ergänzte einzigartige Funktionen, die in anderen Varianten nicht verfügbar sind – etwa Systemsimulation, elektromagnetische PCB-Simulation sowie die Integration mit C/C++, Octave und KiCad.

Tatsächlich ist QucsStudio die ambitionierteste Version für den professionellen Einsatz.

Open Source

QucsStudio ist trotz seiner fortgeschrittenen Funktionen vollständig kostenlos nutzbar.
Benutzer können es kostenlos von der offiziellen Website herunterladen und eine realistische Schaltungssimulation erleben.

QucsStudio ist außerdem Teil der Qucs-Familie (Quite Universal Circuit Simulator).
Dazu gehören Qucs Original, Qucs-S und weitere – und alle sind kostenlos verfügbar.



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