Modular Analog Circuit Formula Solver?


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Ich habe darüber nachgedacht, eine Datenbank / ein Programm zu erstellen, um den Aufbau analoger Schaltkreise zu vereinfachen. Ich wollte sicherstellen, dass es nichts Vergleichbares gibt, zu dem ich beitragen kann, anstatt mich die Mühe zu machen, etwas von Grund auf neu zu erstellen. Mal sehen, ob ich in Worten beschreiben kann, woran ich in meinem Kopf denke:

Mit diesem Programm oder dieser Datenbank können Sie eine Art von Schaltungsblock auswählen und die gewünschten Spezifikationen der Schaltung eingeben. Der Löser würde dann automatisch die Widerstandswerte, Kondensatorwerte und Komponenten bestimmen, die erforderlich sind, um die festgelegten Spezifikationen zu erfüllen.

Wie wäre es mit einem Beispiel? Angenommen, ich möchte einen BJT-Common-Emitter-Verstärker wie den folgenden entwerfen:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wenn ich einen solchen Verstärker entwerfe, kümmere ich mich wirklich nur um ein paar Dinge und möchte nicht immer jedes Mal alles berechnen. Ich würde die maximale Wechselspannung in, die Ausgangsimpedanz der vorherigen Stufe, die positiven und negativen Schienenspannungen und die gewünschte Spannungsverstärkung / Stromverstärkung eingeben. Im Gegenzug wäre es in der Lage, die benötigten Widerstände und Kondensatorwerte zu ermitteln, und wenn es WIRKLICH cool wäre, schlagen Sie einige Transistoren vor, die dafür funktionieren würden.

Haftungsausschluss - Ich bin sicher, ich habe etwas verpasst ...

Mit einer einfachen Schaltung wie dieser denken Sie vielleicht: "Ist das wirklich notwendig?" Meine Antwort darauf ist nicht wirklich. Stellen Sie sich jedoch vor, Sie könnten diese Blöcke jetzt auswählen, miteinander verbinden und ganze Schaltkreise entwerfen. Ich habe darüber nachgedacht, einen Falstad-Schaltungssimulator oder ein Schaltungslabor und einige HTML-Skripte dafür zu verwenden. Es gibt noch viele andere Dinge in meinem Kopf, aber ich werde sie für mich behalten, um diesen Beitrag einfach zu halten.

Meine allgemeinen Fragen lauten also: Gibt es noch etwas Ähnliches, zu dem ich beitragen kann? Ist das völlig unpraktisch? Wäre jemand anderes daran interessiert, ein solches Tool zu haben?


Viele IC-Anbieter verfügen über Tools, die dies im Wesentlichen für einen begrenzten Anwendungsbereich tun. Zum Beispiel wird TI (ehemals National) WebBench aus einer kleinen Reihe von Anforderungen ein Schaltnetzteil ausspucken. Und LTSpice enthält zahlreiche Vorlagenschaltungen, mit denen Sie schnell eine Unterschaltung wie Ihre um einen bestimmten Verstärker herum entwerfen können. Agilent verfügt über ein (hochpreisiges) Tool namens Gensym, das mithilfe diskreter Komponenten oder Mikrostreifenelemente Hoch- / Tief- / Bandpassfilter nach Spezifikation generiert.
Das Photon

Wenn Sie sich nicht für harmonische Verzerrung, Rauschzahl, Stromverbrauch und Effizienz interessieren, gibt es viele Kochbuchdesigns für Selbstvorspannung, Verstärkung und Ausgangsimpedanz. Aber es gibt viel mehr Spezifikationen, als man mit einem einfachen, diskreten Design sehen kann. Sie verwenden sie beim Entwerfen linearer Chips mit diskreten Geräten, aber im Allgemeinen lernt der erfahrene Designer, dass diese Tools nur für den Einstieg gedacht sind, und Sie stellen fest, dass es andere kritische Parameter wie die Laufzeitverzögerung und das Produkt für die Bandbreitenverstärkung gibt.

Antworten:


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Ich denke, Sie haben eine gute Idee, aber es gibt sie bereits in einigen Variationen. Ich habe ein Beispiel für die BJT-Kaskodenstufe gefunden: http://www.daycounter.com/Calculators/Cascode/BJT-Cascode-Calculator.phtml

Aber ich ermutige Sie auch, es für einige elementare unterschiedliche Topologien auf Ihre eigene Weise zu schaffen, wobei Sie die folgenden Punkte berücksichtigen: 1. Es sollte online sein; 2. Es sollte in reinem Javascript (nicht Java oder Flash) sein. 3. Dialoge sollten schematisch sein. 4. SVG sollte die Markup-Sprache der Wahl sein

Das ist nur meine Meinung. Viel Glück mit dieser schönen Idee.


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Es sieht so aus, als hätte ich die Antwort gefunden. Ich habe es nicht ausprobiert (ich bin dabei) http://www.physicsbox.com/indexsolveelec2en.html Es sieht so aus, als ob Sie eine Schaltung zeichnen und es werden wörtliche Formeln für Sie erstellt :) Ich werde alle wissen lassen, wie es geht! Es ist für Mac und PC!


Es ist ziemlich schlimm, aber es ist besser als nichts.
OhmArchitect


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TransistorAmp könnte eine interessante Lösung für dieses Problem sein. Sie geben einfach die gewünschten Kriterien wie Eingangs- und Ausgangsimpedanz, untere Grenzfrequenz, zu verwendende Komponentenreihe und Verstärkung ein und wählen schließlich den Transistor aus einer sehr großen Liste aus. Es wird ein Schaltplan erstellt und die entsprechenden Werte selbst ausgewählt.

Leider funktioniert es nur für BJTs in gängigen Kollektor-, Emitter- und Basiskonfigurationen und hat nicht viel Überprüfung der Integrität (zum Beispiel wird eine Schaltung ausgegeben, die in Sekunden zu brennen beginnt, wenn der Benutzer unrealistische Erwartungen an den ausgewählten Transistor hat).

Auf der positiven Seite ist es kostenlos, klein, einfach und schnell zu bedienen und erzeugt eine Ausgabe in HTML. Hier ein Beispiel für die Ausgabe.

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