La fonctionnalité Subcircuit de uSimmics (anciennement QucsStudio) permet d’organiser hiérarchiquement des conceptions de circuits complexes et de grande envergure. Cet article détaille la procédure complète de conception d’un filtre passe-bas LC du 3e ordre en tant que sous-circuit et de son intégration dans le schéma principal.
Ce que vous allez apprendre
- Le concept de Subcircuit et ses avantages dans la conception de circuits
- Comment créer un sous-schéma et placer des ports
- La procédure d’intégration d’un sous-circuit dans le schéma principal
- Comment spécifier le fichier Sub.sch et résoudre les problèmes courants
- Comment réutiliser le même sous-circuit en plusieurs instances
Qu’est-ce qu’un Subcircuit ?
Un Subcircuit est un bloc de circuit défini comme module indépendant au sein d’une conception électronique plus large. L’utilisation de sous-circuits dans un flux de conception offre les avantages suivants :
- Meilleure lisibilité du schéma grâce à la conception hiérarchique
- Réutilisation du même bloc à plusieurs endroits dans la conception
- Propagation automatique des modifications en ne changeant que le fichier du sous-circuit
Procédure
1. Préparer deux fichiers de schéma dans le projet
Commencez par créer deux fichiers de schéma au sein du même projet.
| Nom de fichier | Rôle |
|---|---|
| Main.sch | Schéma principal (celui qui utilise le sous-circuit) |
| Sub.sch | Sous-schéma (celui défini en tant que sous-circuit) |
2. Concevoir le circuit dans le sous-schéma (Sub.sch)
Dans cet exemple, un filtre passe-bas LC du 3e ordre est conçu dans Sub.sch.
Remarque sur les filtres passe-bas LC : Un circuit de filtre associant des inductances (L) et des condensateurs (C) pour ne laisser passer que les composantes basse fréquence. La fonctionnalité Filter Synthesis de uSimmics (anciennement QucsStudio) calcule automatiquement les valeurs des composants à partir de l’ordre du filtre et de la fréquence de coupure spécifiés.
Pour des instructions détaillées sur la conception de filtres avec Filter Synthesis, consultez cet article.
3. Placer les ports dans le sous-schéma
Supprimez du circuit de filtre conçu les éléments non nécessaires à la connexion avec le schéma principal (tels que les résistances de terminaison), et placez des ports (Port) aux nœuds de connexion.
- Placez un Port au terminal d’entrée.
- Placez un Port au terminal de sortie.
- Enregistrez le fichier sous le nom
Sub.sch.
Important : Si les ports ne sont pas correctement placés et enregistrés, le schéma principal ne reconnaîtra pas les bornes du sous-circuit. Si le sous-circuit n’affiche pas deux ports, vérifiez que
Sub.scha bien été enregistré.
4. Ajouter le sous-circuit au schéma principal (Main.sch)
- Ouvrez
Main.sch. - Dans le menu Components → Devices, sélectionnez Subcircuit et placez-le sur le canvas du schéma.
- Double-cliquez sur le composant Subcircuit placé pour ouvrir la boîte de dialogue des propriétés.
- Cliquez sur le bouton Browse et sélectionnez le fichier
Sub.schconçu à l’étape précédente. - Fermez la boîte de dialogue. Le sous-circuit apparaît alors comme un bloc à deux ports dans le schéma principal.
5. Exécuter une simulation incluant le sous-circuit
Exécutez la simulation en suivant la même procédure que pour toute simulation de circuit standard. Les composants à l’intérieur du sous-circuit se comportent exactement comme s’ils étaient placés directement dans le schéma principal.
Utilisation avancée : Il est possible de placer plusieurs instances du même sous-circuit dans une seule conception. Par exemple, pour cascader le même filtre sur plusieurs étages, il suffit de placer des blocs Subcircuit supplémentaires référençant le même fichier
Sub.sch.
Résolution des problèmes
| Symptôme | Point à vérifier |
|---|---|
| Le sous-circuit n’affiche pas deux ports | Vérifier que les ports sont correctement placés et enregistrés dans Sub.sch |
| Une erreur de simulation se produit | Confirmer que le chemin de Sub.sch est correctement spécifié et que le fichier existe |
| Les modifications du sous-schéma ne sont pas répercutées dans le schéma principal | Enregistrer Sub.sch, puis relancer la simulation dans Main.sch |
Conclusion
La fonctionnalité Subcircuit de uSimmics (anciennement QucsStudio) permet d’organiser hiérarchiquement des circuits complexes, améliorant considérablement la réutilisabilité et la maintenabilité de la conception. Même une démarche simple — encapsuler un filtre conçu avec Filter Synthesis en sous-circuit — contribue directement à l’efficacité d’un flux de conception professionnel. Commencez par un sous-schéma simple pour vous familiariser avec l’opération, puis appliquez cette technique à des conceptions de plus grande envergure.
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