Den største fordel ved elektroniksimulatorer er, at de giver dig mulighed for at validere på pc'en, hvad du senere skal samle på arbejdsbænken. Med en tidligere virtuel simulering Vi forstår kredsløbets opførsel, måler signaler, registrerer fejl og sparer dele, tid og besvær, før vi lodder noget.
Plus, i dag findes der software til alle profiler: fra studerende til ingeniører, gratis og betalt, som kan installeres på Windows 11 eller direkte i browseren. Valg af det rigtige program Det afhænger af dit budget, din erfaring, projekttypen (analog, digital, mikrocontrollere, printkort) og den simuleringsdybde, du har brug for.
Hvad du kan simulere, og hvilke komponenter du skal arbejde med
Moderne miljøer inkluderer enorme biblioteker af enheder og blokke til at designe stort set ethvert skema. Fra grundlæggende kredsløb (modstande, kondensatorer, induktorer, kilder, prober) til AND-, OR-, XOR-, XNOR-logiske gates, flip-flops, timere, ALU-enheder og blandede chips med deres elektriske regler.
Hvis dit projekt kræver præcision eller kompleksitet, kan du også udnytte avancerede funktioner og specifikke modeller til mikrobølge-, støj- og frekvensanalyse samt VHDL til digital analyse. Det vigtige er, at softwaren er opdateret og angiv præcis de komponenter og simuleringsmodeller, du vil bruge.
Gratis programmer til design og simulering i Windows 11
Bare fordi det er gratis, betyder det ikke, at det er begrænset: der findes meget modne værktøjer, der dækker alt fra skemaer til professionelle printkort. Disse muligheder fungerer på Windows 11 og for det meste også på Linux og macOS.
KiCad Det er en cross-platform klassiker med en projektleder, skematisk editor, footprint-vælger, PCB-editor, Gerber-fremviser og bitmap-symbol/footprint-generator. Den inkluderer en PCB-beregner og en 3D-fremviser til at navigere gennem dit printkort. Det bringer hundredvis af symboler klar til brug, og du kan oprette dine egne for at tilpasse biblioteker og processer.
Hvis du er interesseret i installations- og automatiseringsdokumentation, Proficad Det giver dig mulighed for at tegne elektriske, styre-, hydrauliske eller pneumatiske diagrammer med en meget simpel brugerflade. Den ikke-kommercielle udgave har begrænsninger (f.eks. uden styklister eller netlister), men til læring og personlige projekter er det mere end gyldigt.
Gratis PCB Det er en simpel PCB-editor med understøttelse af op til 16 lag og designs op til 152 cm², plus import/eksport af PADS-PCB, Gerber og Excellon. Bemærk: den har ikke en autorouter og den er ikke blevet opdateret siden 2010, så hvis det passer dig, er det fint; hvis ikke, kan du måske kigge efter et aktivt alternativ.
For elektriske skemaer i Windows med en fri softwareånd, TinyCAD Den tilbyder symbolbiblioteker, en online symbolsøgning og eksport af netlister til værktøjer som FreePCB. Perfekt til tegning og annotering uden komplikationer.
hvad så Den udmærker sig ved analog simulering (inklusive mikrobølger) med en Qt-grænseflade og digitale simuleringsfunktioner ved hjælp af VHDL. Den giver dig mulighed for at studere signal, støj og resultater i forskellige formaterDen har ikke modtaget opdateringer siden 2017, men dens open source-kode gør det muligt at genaktivere den.
Blandt de mest populære til undervisning og hurtig analyse, lt krydderi SPICE skiller sig ud ved sin hastighed og robusthed. Den inkluderer en bølgeformsvisning, et stort bibliotek af regulatorer og komponenter, og avanceret simulering af switching-strømforsyningerDu finder guider og instruktionsvideoer, der hjælper dig med at mestre det uden at lide.
Hvis du ønsker et moderne økosystem, Gratis PCB Det er gratis software til skemaer og printkort med en intuitiv brugerflade, versionskontrol og automatisering af import/eksport. Projektet er på GitHub og henvender sig til både begyndere og professionelle, så vokser med dig uden at tvinge dig til at migrere.
Elektrisk VLSI-designsystem (Java) er designet til design og test af alt fra skemaer til mikrochips, med anvendelse af designregler og elektriske valideringer under simulering. Meget bred dækning af enheder og teknologier til krævende projekter.
For profiler med erfaring inden for printkort, PCB (PCB-værktøj) leverer kontrol af designregler, netlister, autorouter og sporoptimering. Understøtter scripts og API for at udvide funktioner, ideelt hvis du kan lide at automatisere.
Og hvis du har brug for et virtuelt oscilloskop på Windows, Visuel analysator Den fungerer som en spektrumanalysator, inkluderer en FFT-fremviser og værktøjer til at måle frekvenser, justere filtre eller gennemgå signalparametre. Prisbillig brugerflade med tilstrækkelig dybde for dem med en baggrund inden for elektronik.
Endelig, selvom det er et betalt produkt, Eagle Den har en prøveversion, så du kan teste dens arbejdsgang. Den har en intuitiv brugerflade og tilbyder udgaver med klare begrænsninger: Standard (99 skematiske ark, 4 signallag og et printkortområde på 160 cm²) og Premium (999 ark, 16 lag og ubegrænset område). Den har elektriske afretningsværktøjer, annotering af ændringer mellem skematisk diagram og printkort samt designhierarki.
Betalte programmer med professionelle funktioner
Det er ikke altid nødvendigt at opgradere til premium-løsninger, men når projektet kræver det, tilbyder disse pakker et boost inden for biblioteker, automatisering, standarder og support. Windows 11 er fuldt understøttet på alle større platforme i sektoren.
Nationale instrumenter Multisim (tidligere Electronics Workbench) integrerer reference-SPICE-simulering med et interaktivt skematisk miljø til realtidsanalyse. Det hjælper med at reducere prototype-iterationer og printkortomkostninger ved at Integrer kraftfulde analyser i flowetPriser: €685 pr. år for studerende, €1926 for basisversionen, €3368 for den fulde version og €4985 for den professionelle version.
fritzing Det fokuserer på fællesskab og tilgængelighed som kreative materialer og tilbyder kurser og professionel printkortfremstilling. Det opkræver €8 for download for at finansiere udviklingen og er støttet af Windows 7 eller nyere, macOS 10.15+ og nyere Linux (glibc ≥ 2.6).
eCADSTAR fokuserer på samtidig 2D- og 3D-design, manuel eller automatisk routing og samarbejde via et globalt supportnetværk. Hvis du har en licens, du får support døgnet rundt med lokale eksperter og adgang til over 20 millioner reservedele online fra kendte producenter.
AutoCAD Electrical 2025 Den tilføjer mere end 65.000 elektriske symboler til AutoCAD-databasen og automatiserer ydeevnerapporter for at validere designet. Den har en stejl indlæringskurve og er abonnementsbaseret. 2.342 € pr. år pr. bruger eller €291 om måneden med en 30-dages prøveperiode.
SOLIDWORKS Elektrisk 2020 Det skiller sig ud ved samarbejde og hastighed på komplekse designs, med en fremragende brugerflade; dog, kræver kraftigt udstyr og dens integration med andre programmer kan være kompleks. Pris på forespørgsel; for studerende, €99 + moms med prøvemulighed.
Altium Det er en reference for store ingeniør- og akademiske teams: skemaer, routing, dokumentation, simulering, fleksibelt/stivt-fleksibelt 3D-design, DFM-kompatibilitet og nem migrering fra andre platforme. Meget komplet og med en krævende kurvePrisen starter ved €295 pr. måned, prøveperiode tilgængelig.
Som en omfattende pakke, Proteus Kombinerer skematisk diagram og simulering (ISIS) med routing (ARES) plus moduler som VSM til integreret design, måling og debug-flows. Den tilbyder op til 16 kobberlag, 14 millioner komponenter og interaktiv manuel routing. Køb på deres hjemmeside og få en gratis basisprøve.
At lukke cirklen, OrCAD Den tilbyder en skematisk editor, simulering og biblioteker med tusindvis af dele, brugerdefinerbare flows og fokus på produktivitet. Du kan prøve det gratis fra sin hjemmeside og er en af ​​de mest udbredte muligheder i professionelle miljøer.
Simulatorer og onlinetjenester til design uden installation
Hvis du foretrækker browseren eller har brug for at samarbejde hurtigt, findes der meget kapable platforme med SPICE-backends og omfattende biblioteker. De er perfekte til at validere idéer fra enhver computer, selv en tablet.
EasyEDA Det giver dig mulighed for at tegne skemaer, simulere og designe printkort med en webversion og app til Windows, Linux og macOS. Den gratis udgave. inkluderer alle editorfunktioner, ubegrænsede personlige projekter og biblioteker, og samarbejde, plus import af designs fra populære værktøjer som Eagle.
Everycircuit. Det fungerer på iOS, Android og internettet til at bygge kredsløb som på et breadboard, dele dem og integrere dem på websteder og netværk. Tilbyder betalte ressourcer (ca. €13) for at låse op for alt indhold.
Skema (webeditor) samler hundredvis af fællesskabselementer og projekter, som du kan åbne og køre. Registrering er påkrævet for at redigere, men Det er fremragende til læring baseret på virkelige designs.
simulatoren falskhed Det er lærerigt og visuelt: du justerer simuleringshastighed, styrer frekvens og spænding og tegner dine egne kredsløb med analoge, logiske og chipkomponenter. Ideel til at udforske fænomenologi såsom LRC-belastninger eller transiente reaktioner.
Kredsløbssky, baseret på NGSPICE, tilbyder en simpel editor med tilstrækkelige analoge og digitale komponenter til uddannelsesprojekter. Den kræver registrering og er letvægts. men effektiv til at lære SPICE kører og gemmer dine montager.
Som et supplement, en Virtuelt oscilloskop Den er tilgængelig i browseren og giver dig mulighed for at observere den tidsmæssige udvikling af signaler (X-tidsakse, Y-spændingsakse) uden at købe dyre instrumenter. Perfekt til punktmålinger når du er uden for laboratoriet.
Simulator.io Det er meget nyttigt, hvis du ønsker noget hurtigt til logiske og sekventielle gates, med en tilgængelig editor og simulator. samarbejdsfunktioner at designe eller dele visualiseringer med andre.
Fra et stort databaseperspektiv, Schematics.com tilbyder skematisk tegning med hundredvis af symboler og adgang til andre brugeres designs, mens PartSim.com Det skiller sig ud med sit enorme katalog (generisk, industriel, optoelektronik, halvledere) for skabe fra grundlæggende til avancerede kredsløbOg hvis du har brug for at starte projekter og dele dem, PartQuest tilbyder et fællesskabsniveau med en gratis plan for at komme i gang.
Arduino-simulatorer: Fra klasseværelset til prototyping
Hvis dit fokus er Arduino og mikrocontrollere, findes der specifikke værktøjer til at teste hardware og software uden at have boardet foran dig eller før du køber det. Disse muligheder dækker pc og browser og mange giver dig mulighed for at fejlfinde og visualisere signaler, f.eks. online Arduino-simulator.
Arduino Cloud Det giver dig mulighed for at arbejde online med en browserindbygget editor, en cloudbaseret IoT-projektleder, en GNU/Linux-app og adgang til tilføjelsesbutikken. Alt centraliseret for at opleve uden komplekse installationer.
Arduino debugger (Paul Wares Arduino Simulator) er åben, enkel og har lokale biblioteker med sensorer og aktuatorer. Den er afhængig af en tydelig brugerflade til manipulere input/output og gennemgå kode hurtigt.
Arduino I/O Simulator Xevro er designet til at simulere input og output ved at tilslutte din UNO via USB, med mulighed for at justere kodelinjer undervejs. Ideel til validering af logik problemfri kontrol.
kredsløbslaboratorium er et onlineværktøj til tegning og simulering af kredsløb med dokumentation, vejledninger og et Q&A-system i community-stil. Det gør det nemmere at forstå, hvad der sker inden for hver Arduino-skitse.
Hvis du leder efter en professionel editor med en begrænset gratis version, Autodesk Eagle Den tilbyder 2 skematiske ark, 2 signallag og 80 cm² printplads i sin hobbyudgave. Den vedligeholder realtidssynkronisering mellem skematisk og printkort, og modulære designblokke.
På nettet, EasyEDA Det fungerer også til Arduino med en komplet gratis editor, ubegrænsede projekter, import fra andre platforme og samarbejde. En af de mest behagelige måder at gå fra skematisk til printkort.
Efterligne Det giver dig mulighed for at køre flere projekter parallelt, er gratis og kører på Windows og GNU/Linux. Det fokuserer på ATMega-mikrocontrollere og AVR-hukommelseselementer, samt trykknapper, timere og LED'er. Meget lærerigt til multitasking.
fritzing foreslår at dokumentere Arduino-baserede prototyper og bestille fremstillingen af ​​dit printkort til Fritzing Lab. Simulatoren koster €8 at støtte initiativet, men fællesskabet og maker-tilgangen de mere end kompenserer.
Igen, LTSpice Det kommer i spil, når du har brug for at simulere det elektriske miljø (regulatorer, strømnetværk, transientrespons) omkring dine Arduino-boards med SPICE III. Din bølgefremviser og -editor De sparer dig for overraskelser, når du forsyner sensorer og moduler med strøm.
PartQuest Den tilbyder en gratis plan til at komme i gang, understøttelse af mange funktioner og et fællesskab, der er klar til at hjælpe. Hvis projektet vokser, du kan opgradere til betalte abonnementer til komplekse designs.
Proteus Den er meget effektiv til at vise, hvordan softwaren interagerer med den hardware, der er tilsluttet mikrocontrolleren, med virtuelle instrumenter (timer, funktionsgenerator, oscilloskop) og SPI/I2C-protokolanalyse. Der er en gratis prøveperiode og licenser fra omkring €200 til €5000.
TinkerCad Circuits fra Autodesk er 100% online, gratis og yderst lærerigt. Det fokuserer på Arduino UNO og giver dig mulighed for at programmere. med blokke eller tekst og modtage hyppige opdateringer.
OneArduSim, skabt af en ingeniør på Queen's University, er gratis, flersproget (inklusive spansk) og er ikke digitalt signeret (Windows advarer dig muligvis, når du kører det). Det leveres med et godt udvalg af enheder I/O til at validere dine designs.
Virtuelt breadboard tilføjer en differentiel komponent med sit AI-lag: en integreret ChatGPT til Arduino og Raspberry Pi for at hjælpe med design og programmering. Interessant at udforske idéer og automatisere opgaver.
Virtronics Simulator til Arduino Det er et af de mest komplette: det understøtter adskillige modeller (UNO, MEGA), giver dig mulighed for at demonstrere den interne drift og foretage fejlfinding. Det har en begrænset gratis version og en licens. omkring €20 at låse alt op.
wokwi Den findes i browseren og er designet til IoT-projekter: du vælger et printkort, dele fra skabeloner eller starter fra bunden og tester koden online. Hurtig at iterere uden at installere noget.
Yenka Den er rettet mod uddannelsessektoren, men henvender sig også til avancerede brugere. Den er multi-enhed og kan bruges i hjemmet. kan bruges gratisi uddannelsesmæssige sammenhænge kræver det en licens.
Sådan vælger du den simulator, der passer bedst til dig
Før du kaster dig ud i det, skal du overveje budget, læringskurve, simuleringsdybde og fremtidig arbejdsbyrde. Penge betyder nogetOpen source-løsninger som KiCad eller LibrePCB er perfekte til akademiske og personlige projekter; pakker som Altium eller OrCAD er forretningsorienterede og retfærdiggør deres omkostninger med deres økosystem og support.
Din erfaring tæller også: Hvis du lige er startet, er EasyEDA eller LibrePCB meget nyttige; hvis du kommer fra en branchebaggrund, har du muligvis brug for mere omfattende analyse og integrerede økosystemer (Proteus, PADS Professional, Cadence Allegro). Og hvis du går efter rigtig simulering, skiller Multisim sig ud med sin SPICE-motor, mens Eagle er mere fokuseret på skematisk og fysisk design.
SĂĄdan fortolker du resultaterne af en simulering
I analog er den sædvanlige tilgang at analysere i tid og frekvens. En V(t)-graf viser trinrespons, oversving, støj eller oscillationer; i strøm, du ser dråber i komponenterne og dissipationer. Frekvensmålingen giver dig afskæringspunktet, forstærkningen og faseforskydningen; en DC-analyse viser statiske værdier uden tidsvariation.
I digital teknologi viser værktøjer som Proteus og logiksimulatorer tidsdiagrammer, hvor bits skifter mellem 0 og 1. Nøglen er at forstå udbredelsestider, kanter og synkronisering for at logik opfylder timingen.
Vigtigt: Det er ikke nok blot at se på grafer; du skal sammenligne dem med det, du forventer. Hvis de ikke stemmer overens, kan der være designfejl. forkert tildelte værdier eller en urealistisk simuleringsopsætning (model, tolerancer, randbetingelser).
Fællesskab og støtte
Ud over softwaren sparer fællesskabet tid. Fora og subreddits for elektroniske komponenter er nyttige til praktiske spørgsmål om design, reparation, køb af komponenter og måleværktøjer. Del og anmeld projekter fremskynder læring og forhindrer dig i at gentage andres fejl.
Med dette komplette udvalg af kurser – gratis, betalte og online – kan du dække alt fra pædagogiske diagrammer til industrielle printkort, herunder SPICE-simulering, FFT-analyse, virtuel instrumentering og firmwarevalidering på mikrocontrollere. Nøglen er at afstemme værktøj og målHvis du prioriterer hastighed og glatte kurver, så vælg EasyEDA/LibrePCB og websimulatorer; hvis du leder efter analytisk stringens, så LTspice/Multisim/Qucs; for omfattende PCB-arbejde, massive biblioteker og en professionel arbejdsgang i Windows 11, så kig på Proteus, Altium, OrCAD, eCADSTAR og andre, og stol altid på fællesskabet og god verifikationspraksis.
