Tvorba elektrických obvodů a simulace podruhé

Michal Černý 13. 1. 2011

Jelikož je tvorba elektrických schémat, součástek a obvodů, jakožto jejich simulace a testování, tématem poměrně zajímavým a obsáhlým, přinášíme ještě jednou pohled na další zajímavé nástroje, které mohou své využití najít u nadšených amatérů, ale i studentů a učitelů na středních školách.

Po napsání minulého dílu seriálu se objevily hlasy, že by měly být zmíněny také další nástroje, které umožňují navrhovat a simulovat elektrické obvody. Proto se dnes podíváme na několik dalších nástrojů, které k této činnosti slouží, právě s přihlédnutím k námětům z diskuse.

Circuit simulator

Circuit simulator je jedním z projektů, které doporučili diskutující pod článkem. Je určen pro vzdělávání a jeho ovládání je poměrně jednoduché. V horním menu této aplikace, která je napsaná v Javě, je na výběr řada již předefinovaných okruhů, které se nejčastěji mohou objevit ve výuce na středních školách, ale i na univerzitě. Ty jsou pak připojeny k osciloskopům, na kterých lze sledovat nejrůznější charakteristiky různých částí obvodu – od výkonu, proudu a napětí.

Je možné si nastavit rychlost průběhu proudu i celé simulace. Množství obvodů, které jsou předdefinovány, je poměrně dostatek pro běžné výukové i studijní účely, ale nic nového v nich nevytvoříte. I když je vrcholem interakce mezi programem a uživatelem spínání obvodů a nastavování rychlostí, jedná se o neocenitelnou pomůcku pro demonstraci řady jevů a zapojení, které jsou podpořeny znázorněním toku elektronů. Oscilátory lze nastavit jako nezávislé i spojené do jednoho obrázku. Výhodou je, že není nutné nic instalovat a aplikaci lze užívat kdekoli, kde je k dispozici Java runtime. Dle mého soudu se jedná aplikaci, která by neměla školním metodikům ICT rozhodně uniknout.

Oregano

Dalším zajímavým a poměrně známým nástrojem, na který se v minulém článku nedostalo, je Oregano, které je k dispozici zdarma a slouží k návrhu a simulaci elektrických obvodů. I přes to, že vývoj poněkud ustrnul, má stále poměrně velké množství uživatelů. Sází na jednoduché ovládání a přiměřeně bohatou nabídku prvků, ze které je patrné, že je primárně určen pro menší – školní či domácí projekty. Ovládání probíhá pomocí metody táhni a pusť. Jednotlivé prvky je možné vybírat z bočního menu, které je členěno do několika skupin, které ale dle mého soudu nejsou právě nejšťastnější.

Poněkud netradičním způsobem je pojata také práce se samotným sestavováním obvodů, která není nejpříjemnější a nejjasnější a začínající uživatel má sám, bez příkladů, velmi těžký úkol, aby vytvořil funkční zapojení. Na druhé straně, pokud překonáte všechny překážky, získáte nástroj, který umožňuje velmi kvalitní analýzu signálu – od frekvenčních závislostí až po Fourierovu analýzu. Mezi zajímavosti patří také možnost užívání sond pro studium obvodu.

Tento program i přes poněkud krkolomné nastavení nabízí poměrně široké možnosti studia obvodů, které především amatérský uživatel nebo student střední školy jistě může využít. Na druhou stranu je potřeba říci, že zásadní nedostatky, jako například nefunkční domovská stránka programu, budou jeho použití na školách i pro domácnosti značně komplikovat.

KiCad

KiCad je jedním z kvalitních a robustních systémů, které slouží k návrhu schémat, desek ale také jednotlivých elektrotechnických součástek. Jeho výhodou je, že je v češtině a pro pravidelné uživatele nabízí ovládání, které podstatně může zjednodušit a zpříjemnit práci s celým systémem. Mezi další podstatná pozitiva patří, že je možné jej využívat jak v Linuxu, tak také ve Windows zdarma.

Aplikace se skládá z několika částí:kicad - správce projektů, eeschema - editor schémat, cvpcb - aplikace, v níž uživatel přiřadí každé součástce její tvar a rozměry, pcbnew - pro návrh plošného spoje a gerbview - prohlížeč Gerber souborů. KiCad se tedy postará o vše, co bychom od podobného programu očekávali, a to navíc ještě s poměrně příjemným a pohodlným ovládáním, které zvládne stejně dobře laik jako poloprofesionál.

Pokud jde o samotný editor schémat, pak je potřeba ocenit jeho snadnou použitelnost jak pro školní účely, tak také pro poloprofesionální či amatérskou činnost. Svým velkým rozsahem funkcí nabízí skutečně plně vyhovět návrhům a tvorbě schémat na úrovni, kterou na nekomerční sféře vyžadujeme. Přitom je stabilní, poměrně rychlá a k dispozici je také nápověda. Snad jediným nedostatkem může být absence simulací obvodů, což ale u podobných programů nebývá většinou ani zvykem.

Závěrem

Jistě se nepodařilo postihnout všechny programy, které se této tématice věnují, mimo článek tak zůstal například tGate, nejrůznější CAD systémy, které se pro návrh schémat v Linuxu objevily, nebo populární a pro domácí potřeby zdarma použitelný Eagle, který se využívá i pro profesionální návrhy. Stejně tak nebyl zmíněn Hades, který slouží pro návrh logických obvodů.

Výběr programů v této oblasti je poměrně veliký a zajímavý. Pokud máte nějaké vlastní zkušenosti s podobnými programy, můžete se samozřejmě podělit s ostatními v diskusi pod článkem.

Našli jste v článku chybu?
DigiZone.cz: ČTÚ zveřejnil aktualizovaný D-Book

ČTÚ zveřejnil aktualizovaný D-Book

Podnikatel.cz: Babiš bude mít přehled o vašich účtech

Babiš bude mít přehled o vašich účtech

120na80.cz: Kam umístit silikony?

Kam umístit silikony?

Lupa.cz: Co najdete uvnitř kosmické sondy?

Co najdete uvnitř kosmické sondy?

Měšec.cz: Se stavebkem k soudu už (většinou) nemusíte

Se stavebkem k soudu už (většinou) nemusíte

Měšec.cz: Test: Výběry z bankomatů v cizině a kurzy

Test: Výběry z bankomatů v cizině a kurzy

DigiZone.cz: ČTÚ červenec: rušení trochu vzrostlo

ČTÚ červenec: rušení trochu vzrostlo

Lupa.cz: Samořídicí taxíky jsou tu. Začíná s nimi Uber

Samořídicí taxíky jsou tu. Začíná s nimi Uber

Lupa.cz: Elektronika tajemství zbavená. Jak s ní začít?

Elektronika tajemství zbavená. Jak s ní začít?

Vitalia.cz: Je bílý kokos fakt tak úžasný? Ano, je!

Je bílý kokos fakt tak úžasný? Ano, je!

Vitalia.cz: Ženy, které milují příliš, jsou neštěstí

Ženy, které milují příliš, jsou neštěstí

Měšec.cz: Investiční pasti. Děláte to, co ostatní, ale proděláváte

Investiční pasti. Děláte to, co ostatní, ale proděláváte

DigiZone.cz: První Ultra HD (4K) Blu-ray je tady

První Ultra HD (4K) Blu-ray je tady

DigiZone.cz: AXN u FreeSatu měsíc zdarma

AXN u FreeSatu měsíc zdarma

Vitalia.cz: Vakcína Cervarix je oficiálně i pro chlapce

Vakcína Cervarix je oficiálně i pro chlapce

Vitalia.cz: Za její cukrovkou stojí rodiče

Za její cukrovkou stojí rodiče

Podnikatel.cz: OSA zdraží, ale taky přidá nový poplatek

OSA zdraží, ale taky přidá nový poplatek

Měšec.cz: Platíme NFC mobilem. Konečně to funguje!

Platíme NFC mobilem. Konečně to funguje!

Měšec.cz: Do ostravské MHD bez jízdenky. Stačí karta

Do ostravské MHD bez jízdenky. Stačí karta

Podnikatel.cz: Týká se vás EET? Chtějte od berňáku posudek

Týká se vás EET? Chtějte od berňáku posudek