آموزش رایگان شبیه‌سازی با نرم‌افزار اورکد

اورکد یک نرم‌افزار شبیه‌سازی کاربردی در مهندسی برق است. نرم‌افزار اورکد شامل قسمت‌های مختلفی بوده که یک قسمت از آن‌ شبیه‌سازی مدارهای آنالوگ است. این بخش جهت شبیه‌سازی و آنالیز مدارهای آنالوگ استفاده شده‌است، شامل چند نوع آنالیز که عبارتند از:

1- آنالیز نقطه کار (Bias Point): جهت به‌دست‌آوردن مقدار ولتاژ DC گره‌ها، جریان DC شاخه‌ها و توان المان‌ها در مدارهای شامل المان‌های نا‌متغیر با زمان است

2- آنالیز جاروب (DC Sweep): این آنالیز مانند نقطه کار بوده با این تفاوت که در این آنالیز مقدار منبع DC مدار را می‌توان در یک بازه‌ی مشخص تغییر داد و اثر تغییرات آن بر پارامترهای مدار را بررسی کرد. همچنین در این آنالیز می‌توان علاوه‌بر تغییر منابع ولتاژ یا جریان، پارامترهای دیگر نظیر دما یا مقادیر المان‌ها نظیر خازن و مقاومت تغییر داد. در این آنالیز سلف‌ها اتصال کوتاه و خازن‌ها مدار‌باز در نظر گرفته می‌شوند. همچنین پیش از اجرای آن، آنالیز نقطه کار اجرا نمی‌شود.

3- آنالیز پاسخ فرکانسی (AC Sweep)‌: در این آنالیز یه منبع ولتاژ یا جریان سینوسی با فرکانس متغیر به ورودی مدار اعمال‌شده و فرکانس آن در یک بازه‌ی مشخص تغییر کرده که می‌توان اثر تغییر فرکانس منبع ورودی را بر روی پارامترهای مختلف مدار بررسی کرد، ضمناً پیش از اجرای آن، آنالیز نقطه کار اجرا شده و نقطه کار DC مدار محاسبه می‌شود سپس بر اساس نقطه کار مدار المان‌های غیر‌خطی، خطی‌سازی شده و معادل سیگنال کوچک آن‌ها برای شبیه‌سازی AC Sweep استفاده می‌گردد. کاربرد عمده‌ی این تحلیل ترسیم نمودار Bode (نمودار اندازه و فاز پاسخ فرکانسی)، به‌دست‌آوردن فرکانس قطع فیلترها، آنالیز پایداری تقویت کننده‌ها است. 

4- آنالیز حالت گذرا (Transient State): این آنالیز همان تحلیل مدار در حوزه‌ی زمان است. ورودی مدار در این آنالیز منابع DC یا منابع متغیر با زمان (به جز منابع AC) بوده و شبیه سازی و آنالیز مدار در یک بازه‌ی مشخص زمانی انجام می‌شود. در این آنالیز مقدار منابع AC صفر در نظر گرفته می‌شود. همچنین پیش از اجرای این آنالیز ، آنالیز Bias Point اجرا شده و در‌صورتی‌که شرایط اولیه برای سلف‌ها و خازن‌های مدار مشخص نشده باشد، با اتصال بازکردن خازن‌ها و اتصال کوتاه‌کردن سلف‌ها، شرایط اولیه برای آن‌ها توسط آنالیز Bias Point پیش از اجرای آنالیز حالت گذرا مشخص می‌شود.

5- آنالیز پارامتری (Parametric Analysis): توسط این آنالیز می‌توان مقدار یک المان مثل سلف، خازن و مقاومت را در یک بازه‌ی مشخص تغییر داده و اثر تغییرات آن‌را بر پارامتر‌های مدار بررسی کرد. 

در فصل دوم آنالیز و شبیه‌سازی مدارات شامل منابع تغذیه‌ی سوئیچینگ توسط نرم افزار Pspice Orcad بررسی شده‌اند. این فصل شامل شبیه‌سازی چند توپولوژی پایه از جمله باک، بوست و مبدل تمام پل است. همچنین در این فصل به آنالیز پاسخ فرکانسی مبدل‌های سوئیچینگ پایه توسط آنالیز AC Sweep پرداخته شده و پاسخ فرکانسی مبدل بوست بررسی می‌شود.

در این آموزش علاوه بر آنالیز حوزه های ذکر شده در بالا، به آنالیز تودرتو (Nested Analysis) و آنالیز دمایی نیز پرداخته شده‌است، همچنین ویرایش مدل‌‎ها و رفع بعضی ارورها مانند Floating Node ,Inductor Loop ,Capacitor Node نیز بررسی شده‌است.

آموزش رایگان شبیه‌سازی با نرم‌افزار اورکد

شاید شما به واسطه شغلتان نیاز به طراحی و شبیه سازی مدارهای آنالوگ داشته باشید. اگر بخواهید می‌توانید شبیه سازی مدارهای آنالوگ مورد نظرتان را با نرم افزار اورکد انجام دهید. اما اگر ندانید که این نرم افزار چه کاربردی دارد، نمی‌توانید با آن به خوبی کار کنید. برای شروع می‌خواهیم بدانیم که به طور کلی، نرم افزار OrCAD چیست؟

نرم افزار OrCAD به تجزیه و تحلیل پیشرفته، بررسی موتورهای پیشرو در صنعت، رسم مدارهای آنالوگ، سیگنال مختلط و موتورهای تجزیه و تحلیل برای ارائه یک مدار شبیه سازی شده، کمک می‌کند. شما به کمک آن می‌توانید نمونه‌سازی مدارهای ساده، طراحی سیستم‌های پیچیده، یا تأیید عملکرد و قابلیت اطمینان قطعات را انجام دهید. OrCAD بهترین شبیه‌سازی مدارهای آنالوگ را انجام می‌دهد و برای این کار آنالیزهای بسیاری دارد.

نکات مهم درباره نرم‌افزار اورکد (orcad)

به طور کلی اگر به دنبال آموزش اورکد هستید، باید بگوییم که مکتب خونه برای شما یک دوره کاربردی تدارک دیده است که در آن با کلیه قابلیت‌ها و امکانات این نرم افزار شبیه ساز، آشنا می‌شوید. ویژگی‌های نرم افزار ارکد، عبارتند از:

شبیه سازی قدرتمند

تجزیه و تحلیل و بهینه سازی مدارها و اجزای حیاتی آن‌ها با استفاده از فناوری‌های قدرتمند OrCAD PSpice با موتورهای آنالوگ، سیگنال مختلط و آنالیز بومی.

 بهینه سازی مدار

با استفاده از تجزیه و تحلیل دما و تنش، تجزیه و تحلیل بدترین حالت، تجزیه و تحلیل مونت کارلو، تجزیه و تحلیل بهینه سازی عملکرد، نوع عملکرد، بازده و قابلیت اطمینان مدار را می‌توانید به حداکثر برسانید.

مشاهده و تجزیه و تحلیل شکل موج بی نظیر

با مشاهده شکل موج قدرتمند، تجزیه و تحلیل و پشتیبانی از مدار را پس از پردازش بدون نیاز به اجرای مجدد شبیه سازی، می‌توانید در نتایج شبیه سازی داشته باشید.

قابلیت‌های پیشرفته

این نرم افزار فراتر از شبیه‌سازی مدار عمومی با شبیه‌سازی رویداد محور است و برای راه‌اندازی مجدد نقطه بازرسی، همگرایی پیشرفته و قابلیت‌های برازش منحنی نیز کاربردی است.

 پشتیبانی گسترده مدل

در این نرم افزار بیش از 33000 دستگاه سیگنال آنالوگ و مختلط آماده شبیه سازی و مدل سازی رفتاری هستند.

  پلتفرم معماری باز

محیط اورکد قابلیت ایجاد ویژگی‌ها، راه‌حل‌ها و جریان‌های سفارشی را دارد.

تعریف کلی نرم افزار اورکد

نرم افزار OrCAD یکی از بهترین و پیشرفته‌ترین نرم افزارهای شبیه سازی و تحلیل مدارهای الکترونیکی است. این برنامه در دسته برنامه‌های اتوماسیون طراحی الکترونیک قرار می‌گیرد و کلمه OrCAD مخفف Oregon Computer aided design استو به معنی طراحی رایانه‌ای تشکیل شده می‌باشد. مجموعهٔ Cadence SPB OrCAD با نام های Allegro PCB یا OrCAD PCB در میان کاربران شناخته می‌شود و برنامه‌های مختلفی برای شبیه سازی، آنالیز انواع مدارهای الکترونیکی و طراحی شماتیک دارد.

ویژگی‌های نرم‌افزار OrCAD

•   امکان تعامل با نرم افزارهای MATLAB و Simulink و …
• دارای کتابخانهٔ گسترده و کاملی از قطعات و ابزارهای الکترونیکی
•  شبیه سازی و تحلیل پیشرفته مدارهای الکترونیکی در محیط گرافیکی PSpice
•  طراحی شماتیک مدارها در محیط قدرتمند OrCAD Capture و Capture CIS
• محیط‌های کاربری گرافیکی مناسب و نمایش مدارها با استفاده از نمادهای تصویری
•   وجود محیط Orcad PCB Designer / Editor جهت طراحی و ویرایش فیبر مدار چاپی
•  قابلیت طراحی PCB مخفف Printed Circuit Board و به معنی تخته یا فیبر مدار چاپی

شما با شرکت در دوره آموزش رایگان شبیه‌سازی با نرم‌افزار اورکد که توسط  مکتب خونه ارائه شده است، می‌توانید شبیه سازی انواع مدارها و طراحی و آنالیزشان را همراه با نکات کاربردی یاد بگیرید.