Guia de Criação de Modelos de Usuário no uSimmics (anteriormente QucsStudio) [2026]

O que você aprenderá
Visão Geral dos Métodos de Criação de Modelos
1. Criação de Modelos com Componentes de Equação
1. Exemplo: Modelo Resistivo Simples
2. Criação de Modelos com VerilogA
1. Exemplo: Modelo Personalizado de Transistor
3. Criação de Modelos com C++
Critérios para Escolha da Abordagem
Conclusão
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O que você aprenderá

As diferenças entre os três métodos de criação de modelos no uSimmics (anteriormente QucsStudio)
Como definir um modelo resistivo simples com componentes de equação
Como implementar um modelo de transistor personalizado em VerilogA
Como posicionar e carregar arquivos .va no esquemático
Critérios para escolher o método adequado (precisão, custo de desenvolvimento, nível de habilidade)

Visão Geral dos Métodos de Criação de Modelos

O uSimmics (anteriormente QucsStudio) oferece três abordagens principais para criar modelos de usuário. Cada uma tem características e vantagens distintas, mas todas compartilham o objetivo de construir modelos de simulação precisos.

Abordagem	Nível de Dificuldade	Principal Uso
Componente de Equação	Iniciante	Modelos lineares, características elétricas básicas
Modelo VerilogA	Intermediário–Avançado	Modelos não-lineares e dependentes de frequência
Modelo C++	Avançado	Cálculos numéricos avançados, algoritmos personalizados

1. Criação de Modelos com Componentes de Equação

O componente de equação (Equation Component) permite definir o comportamento de um componente inserindo expressões matemáticas diretamente. É ideal para prototipagem rápida de modelos lineares por iniciantes.

Exemplo: Modelo Resistivo Simples

Objetivo: Expressar o comportamento de corrente de um resistor para uma determinada tensão com I = V/R

Passo 1: Adicionar o Componente de Equação

Abra o uSimmics (anteriormente QucsStudio) e o editor de esquemático.
No painel Components, expanda a seção nonlinear components.
Encontre Equation Component, clique e arraste para a área de trabalho.

Passo 2: Definir a Equação

Dê um duplo clique no componente posicionado para abrir o editor de propriedades.
No campo Equation, insira:
I = V/R
I: corrente (resultado calculado)
V: tensão (variável de entrada)
R: valor da resistência (constante)
Adicione equações auxiliares conforme necessário (ex.: V = 5, R = 100)

Passo 3: Completar o Circuito e Executar a Simulação

Adicione uma fonte de tensão (V) e um componente GND para fechar o circuito.
Clique no botão de simulação para iniciar.
Na janela de resultados, verifique o valor de I e confirme que I = V/R está calculando corretamente.

2. Criação de Modelos com VerilogA

VerilogA (linguagem de descrição de hardware analógico e de sinais mistos) é adequada para descrever dispositivos personalizados com características não-lineares ou dependentes de frequência. Permite reproduzir comportamentos complexos que não podem ser expressos com componentes padrão.

Exemplo: Modelo Personalizado de Transistor

Objetivo: Descrever um transistor com relação corrente-tensão (I-V) personalizada

Passo 1: Criar o Arquivo VerilogA

Em qualquer editor de texto, crie um arquivo com extensão .va e insira o seguinte código:

module CustomTransistor(n1, n2, n3);
  inout n1, n2, n3;
  electrical n1, n2, n3;
  parameter real Vth = 0.7;   // Tensão de threshold (tensão a partir da qual o transistor conduz)
  parameter real K = 1.0e-3;  // Constante do transistor (coeficiente específico do dispositivo)

  analog begin
    if (V(n2, n3) > Vth) begin
      I(n1, n2) <+ K * (V(n2, n3) - Vth)^2;
    end else begin
      I(n1, n2) <+ 0;
    end
  end
endmodule

Definição dos terminais:
– n1: Base
– n2: Coletor
– n3: Emissor

Descrição do modelo:
– Vth: Tensão de threshold do transistor. A corrente de coletor flui quando este valor é superado.
– K: Constante que define as características do transistor.
– O bloco analog begin ... end contém a equação de cálculo da corrente de coletor.

Passo 2: Colocar o Arquivo .va no Projeto

Copie o arquivo .va criado para a pasta do projeto do uSimmics (anteriormente QucsStudio).
Reinicie o uSimmics (anteriormente QucsStudio) ou recarregue o projeto.
Confirme que o arquivo .va aparece no painel Content do lado esquerdo.

Passo 3: Posicionar o Modelo VerilogA no Esquemático

No painel Content, selecione o arquivo .va desejado.
Mova o cursor para o esquemático e clique para posicionar o modelo VerilogA.
Conecte com outros componentes padrão e execute a simulação.

3. Criação de Modelos com C++

Os modelos C++ são adequados para casos que exigem algoritmos matemáticos avançados ou análise numérica. Permitem construir modelos computacionalmente intensivos aproveitando bibliotecas C++ existentes. Assim como o VerilogA, o código é escrito em arquivos externos e carregado no uSimmics (anteriormente QucsStudio). Consulte a documentação oficial para detalhes de implementação.

Critérios para Escolha da Abordagem

Situação	Abordagem Recomendada
Testar rapidamente um modelo linear simples	Componente de Equação
Reproduzir comportamento não-linear ou dependente de frequência	VerilogA
Integrar algoritmos próprios ou bibliotecas numéricas	C++

Conclusão

Com as três abordagens de criação de modelos — Componente de Equação, VerilogA e C++ — o uSimmics (anteriormente QucsStudio) permite modelar desde circuitos simples até dispositivos complexos de ponta. Começar com modelos simples e avançar para abordagens mais sofisticadas conforme necessário equilibra precisão e eficiência de desenvolvimento.

Para obter resultados de simulação precisos, é indispensável ajustar adequadamente os parâmetros do modelo e validar comparando com as características reais do dispositivo.