Meine Projekte
ToneSDR
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Möchte Euch hier die Software ToneCirc vorstellen, an der ich
mehrere Jahre gearbeitet habe. ToneCirc ist ein Netzwerk-Simulator für elektrische/elektronische Schaltungen. Es können analoge, digitale sowie gemischte Schaltungen
analysiert werden. Hervorzuheben ist die Möglichkeit, mit Hilfe einer
einfach zu erlernenden Script-Sprache, eigene Elemente zu erstellen.
Diese Software setzt nicht auf Code
von PSPICE auf, sondern ist komplett neu entwickelt.
Neu ist auch RealTime- und Interactive Simulation, sowie
Groß-Signal-Analyse im Frequenz- Bereich mittels echter Netzwerk-Analyse.
Es werden viele Funktionen zur graphischen Bearbeitung sowie für die
Darstellung der Ergebnisse zur Verfügung gestellt, wie in den ScreenShots
zu sehen ist.
Es stehen verschiedene Analyse-Verfahren zur Verfügung:
Statische Analyse (SA)
Ermittelt alle Spannungen und Ströme zum Zeitpunkt 0 (Arbeitspunkt).
Dynamische Groß-Signal-Analyse im Zeitbereich (Dyna, GAiTD)
Berechnet das dynamische Verhalten und stellt es als Zeit-Funktion
dar.
Beinhaltet ab Version 2.00 auch RealTime- und InteractiveSimulation.
Kleinsignal-Analyse im Frequenz-Bereich (LSA, LAiFD)
Berechnet für jede Frequenz die linearen
Kleinsignal-Vierpol-Parameter, die dann als Funktion der Frequenz in Bode-,
Nyquist- oder Smithdiagrammen dargestellt werden können.
Nichtlineare Bauelemente werden dabei durch eine vorgesetzte SA
am Arbeitspunkt linearisiert.
Kleinsignal-Analyse im Frequenz-Bereich (LSA2, LAiFD)
Berechnet Spannungs-Spektrum an jedem Knoten in Abhängigkeit von
Generator-Signal-Spektren.
Spectrale Analyse
Fouriertransformation der Zeitfunktionen (berechnet mittels Dyna) und
Darstellung als Spektrum.
Groß-Signal-Analyse im Frequenz-Bereich (GAiFD) -- Neu,
Experimentier-Status
Großsignal-Analyse im Frequenzbereich ist normalerweise nur möglich mittels Dyna
und anschließender Fouriertransformation der Ergebnisse. Die GAiFD aber
arbeitet wie die LSA im Frequenzbereich und berücksichtigt dennoch das
Verhalten nichtlinearer Elemente.
Die wichtigsten Bauelemente stehen intern schon im Programm zur
Verfügung.
Hervorzuheben sind die Scripting-Möglichkeiten für externe Elemente. Man
kann also eigene Bauelemete-Modelle entwickeln und die Bibliothek beliebig
erweitern, mittels einfacher Text-Dateien, ohne Programmierkenntnisse.
Diese Elemente werden mit einem Bitmap (MBitmap)
verbunden, um dann im Graphik-Editor komfortabel eingesetzt werden zu
können.
Folgende Sachen können gescripted werden: lineare/nichtlineare analoge
Elemente, dynamische Elemente, digitale Elemente, Signal-Quellen aller
Art, spezielle Scopes, Module, Sensoren, elektromechanische Elemente sowie rechnende Kommentare,
Zeitfunktionen und LSA-4Pol-Parameter.
Jedem Script kann auch eine Typ-Datenbank auf Textbasis zugeordnet werden.
Wer Direktzugriff auf ein externes Element wünscht, kann sein Symbol in
eine Toolbar einklinken.
Auch vielfältige Dokumentations-Fähigkeiten stehen zur Verfügung.
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Nun, wer sich mit ToneCirc weiter beschäftigen möchte braucht natürlich
eine Bedienungs- anleitung. Arbeitet also bitte unten stehende Punkte von Oben nach Unten schrittweise durch. Ich werde alle Funktionen und
Möglichkeiten mit Hilfe von einfachen Schaltungs-Beispielen erläutern.
Parallel dazu wäre es sehr hilfreich das Kapitel wichtige
Begriffe zu öffnen.
Erläuterung der Grundfunktionen
RC und CR-Glied
neue Schaltung erstellen, die wichtigsten
Ausgabe-Möglichkeiten, wichtige Einstellungen,
Bedienung des Graphik-Editors, Simulation (LSA, Dyna) durchführen,
Kommentare,
Funktionen Chart-Fenster
Emitter-Schaltung
Statische Analyse, Circuit-Variable, Ausgaben mit
Dynamic-Charts, externe Elemente ein-
fügen, ToolBars für externe Elemente festlegen
Digi-8BitCounter
Ausgabe mit GlobalScope, Kennlinien aufnehmen,
Induktivitäten koppeln
LC-Glied
Spektral-Analyse mit FFT, rechnender Comment
Erstellung von Modul-Scripten
LC-Line/ElectricLine
Erstellen einer LC-Kette als Modul-Element,
Erstellung ModulBitmap, Circuit-Parameter,
Aufbau Modul-Script, was ist eine GUID
Schmidt-Trigger
Erstellen eines OV-Schmidt-Triggers als
Modul-Element, Verwendung von Inner Text,
Circuit-Parameter
Erstellung von Scripten vom Typ RealCurrents
Diode
Modellierung mit dem Typ RealCurrents
am Beispiel Diode,
Simulation des dynamischen Verhaltens
NPN-Transistor
Modellierung mit dem Typ RealCurrents
am Beispiel Transistor,
Verwendung innerer Knoten, Simulation des Schalt-Verhaltens
Erstellung von Scripten vom Typ LaplaceCurrents
Induktivität/LC-Schwingkreis
Modellierung mit dem Typ LaplaceCurrents
am Beispiel Induktivität und
LC-Parallel-Schwingkreis, Simulation des Schwingkreises
NPN-Transistor
Modellierung dynamischer nichtlinearer Elemente
mittels LaplaceCurrents,
PreFormeln, innerer Knoten
Signal-Quellen
Modellierung Signalquellen im Allgemeinen,
Modellierung von SinusGenerator, Rechteck-Generator und
VCO mittels LaplaceCurrents,
PreFormeln, innere Masse, StateVars, PinOld-Spannung, Simulation VCO
FIR/IIR Analog-Filter
Elemente mit bestimmten Spannungs-Übertragungs-Verhalten modellieren,
IIR-WaveFilter erstellen, Simulation des Filters
Erstellung von Scripten vom Typ LaplaceVolts
linearer Transformator
Modellierung mit dem Typ
LaplaceVolts am Beispiel Transformator,
Simulation des dynamischen Verhaltens,
Modellierung Transformator mit Anzapfung
Sensoren scripten am Beispiel magnetfeld-empfindliche Spule
nichtlinearer Transformator
Modellierung nichtlinearer Transformator mit LaplaceVolts,
PreFormeln,
Analyse B(I)-Kennlinie, Simulation des dynamischen Verhaltens
Doppel-T-Glied / ElectricLine mit Terminierung
Modellierung Doppel-T-Glied mit LaplaceVolts,
Analyse mittels LSA,
Modellierung ELine mit Terminierung, Simulation des dynamischen
Verhaltens,
Part-Ströme, innerer Knoten, innere Masse, SnapShot-Funktion
Dynamo / Elektromotor
Modellierung Dynamo / Wechselstrom-Motor /
Gleichstrom-Motor / 3Phasen-EMotor
Lösen von Differential-Gleichungen mit PreFormeln,
TokenRefDynChart-Symbole (ab V1.23),
Modul-Scripten, PinOld-Ströme, StateVars
Erstellen von DSelfDef-Scripten
Wichtige Digitale Elemente
Modellierung Nand, RS-FlipFlop, MonoFlop,
gesteuerter Schalter,
Test-Simulationen
FIR/IIR Digital Filter
Modellierung S&H, AD-Wandler und FIR-Filter,
Filter-Koeffizienten erzeugen, Simulation
Differential-Gleichung
Schreiben Script zum Lösen der nichtlinearen
Schwingungs-Gleichung
Erstellen von SSelfDef-Scripten
Voltmeter/Powermeter
Typ MeasureMent: Modellierung Voltmeter, Powermeter, XY-Schreiber,
Simulation
Spectrum-Analyser/Kreuz-Korrelation
Typ PostProcessing: Modellierung
Spec-Analyser, CrossCorrelation-Analyser, Simulation
Erstellen von SigScr-Scripten
Zeitfunktionen Normal &
SignalOfSpectrum
Schreiben von Scripten für Zeitfunktionen,
Wurstel-Funktion, Trapez, Gaussian, Rampe,
SignalOfSpectrum-Funktionen, SpecRect-Funktion
Erstellen von 4Pol-Parameter-Scripten
Erstellen von ComplexCurrents-Scripten
Elektrische Leitung
ComplexCurrents-Modell allgemein, Leitungs-Modell
erstellen, Simulation
Zusammenfassungen
Tabellen Grundfunktionen
SI-Einheiten-Kürzel, Funktionen Graphik-Editor,
Funktionen Chart-Fenster,
mathematische Funktionen/Konstanten für Scripte, rechnender Comment
Tabellen erweiterte Funktionen
LaplaceCurrents, Strom-Term-Matching-Tabelle,
LaplaceVolts, Spannungs-Term-Matching-Tabelle
DSelfDefs, Spezial-Funktionen
SSelfDefs, Spezialfunktionen/Anweisungen für PostProcessing
ComplexCurrents/4Pol-Parameter: Funktionen für Scripte mit
komplexwertigen Berechnungen
Spezielle Themen
RealTime Simulation
Optische Elemente, Diskrete/Analoge optische
MBitmaps, Open End Simulation, FrameRate,
Beispiel-Simulationen
Interactive Simulation
Interactive Elements, Interactive Vars,
Beispiel-Simulationen
GAiFD, Groß-Signal-Analyse im
Frequenzbereich
mathematische Herleitung der GAiFD, Simulation
Schalter, Produkt-Mixer, Balance-Mixer,
Transistor-Mixer
Störungen
Verbindungen mit Single Line, differenzielle
Verbindung, parasitäre Induktivitäten
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