使用PartSim进行设计的教程

PartSim 是一个基于网络的应用程序，它允许您在线创建和模拟电子电路，而无需在您的计算机上安装其他软件。您只需要一条互联网线路，当然还有一个互联网浏览器。

运行模拟不需要桌面软件

电子设计师可以成功使用 PartSim。您无需为您的操作系统下载任何兼容程序。有了它，您可以在线保存您的项目，以便您可以从任何计算机上打开它们。内部的 SPICE 模拟器现在已成为世界标准，PartSim 使用它来模拟电路和解决方案，包括二极管、晶体管、电阻器和电容器。电流表和电压表仪器分析输出信号的电压、电流和波形，以便清楚地了解项目及其运行情况。该站点提供了一些用户可以模拟的有趣的电子电路示例。

PartSim 的第一个电路

在www.partsim.com上注册并登录后，您就可以创建第一个电路了。平台主页面可让您通过按“新建项目”按钮立即进入新电路的创建，这允许您将电子元件放置在工作表上，如图 1 所示。 放置电子元件，您只需要在确定它们的类别和相关型号后将它们拖到工作表上即可。操作非常简单。通过在组件的各个端子之间拖动鼠标来进行电气连接。整个环境直观且用户友好。只需单击几下，您就可以移动、删除和旋转电路的不同部分。也可以显示或隐藏网格。

图 1：带有晶体管的放大器电路

这是具有共发射极操作的简单晶体管放大器的方案。它的组件是预先计算的，以确保晶体管的正确极化：

• Q1：2N2222 NPN晶体管
• R1：2.2K 电阻
• R2：1-K 电阻
• R3：22-K 电阻
• R4：10-K 电阻
• R5：33-K 电阻
• C1：100nF 聚酯电容器
• C2：1μF 电解电容
• C3：10μF 电解电容器
• V1：5V 电压发生器
• V2：10 mV 和 100 Hz 的正弦波信号发生器

网上申请的2N2222三极管的SPICE模型如下：

.MODEL 2N2222 NPN IS =3.0611E-14 NF =1.00124 BF =220 IKF=0.52 VAF=104 ISE=7.5E-15 NE =1.41 NR =1.005 BR =4 IKR=0.24 VAR=28 ISC=1.06525E-11 NC =1.3728 RB =0.13 RE =0.22 RC =0.12 CJC=9.12E-12 MJC=0.3508 VJC=0.4089 CJE=27.01E-12 TF =0.325E-9 TR =100E-9

显然，所有现有的电子元件都可以使用并附带一个 SPICE 模型，该模型可以从www.datasheets.com下载。这个地址也可以直接从模拟器站点的主页访问。在线应用程序为用户提供了许多非常有用的设计工具。其中之一是可以生成图中使用的组件的 BOM（参见图 2）。它可以以 XLS 格式导出或上传到平台以接收报价甚至订购组件。BOM 通常会报告以下信息：

• 组件的参考
• 组件名称
• 价值
• 制造商名称
• 零件号
• 状态
• 描述
• 可能的注释

图 2：生成 BOM 的可能性对于设计人员来说是一个非常有用的选项。

创建项目的总体方案后，您可以立即进行仿真（参见图 3）。对于示例图，我们想查看电路输入和输出的波形，目的是评估放大率。为此，请选择“Probes”选项卡，然后单击两条输入和输出线。模拟提供以下选项：

• 直流偏置
• 直流甜
• 交流分析
• 瞬态响应

只启用最后一个选项，按下“运行”按钮，指定一个介于 0 毫秒（开始时间）和 500 毫秒（停止时间）之间的模拟。几秒钟后（取决于服务器的拥挤程度），系统在指定的两个点显示两个波形。

图3：入口和出口处的电路瞬态仿真结果

By moving the mouse over the two sinusoids, the voltages related to them are displayed on the information window. In our example, the amplifier has a gain rate equal to:

The user can choose to run the simulation using the initial conditions of the components. In this case, the signals will be reproduced, considering the transients and the charging times (especially for capacitors and inductances). In the second case, however, the oscillograms will concern the signals at full capacity. The waveforms can be zoomed with the mouse to highlight the small details of the graphs. The schematic drawing can be exported in one of the following formats:

• PNG image
• SVG image
• PDF document

对于 PDF 模板，用户可以选择以“纵向”或“横向”导出方案，也可以根据文档的尺寸和规格（A4、A3、Legal 等）。另一个非常有用的选项是生成网表，该文件包含电子电路的所有电气连接。它是从电气图生成的。与我们的示例方案相关的网表如下：

Ampli01 模拟

Q1 Net1000 Net1002 Net1001 bc547a

R1 Net1003 Net1000 2.2K

R2 Net1001 0 1K

R3 Net1003 Net1002 22K

R4 Net1002 0 10K

C1 Net1002 Net1006 100nF

C2 Net1000 Net1005 1uF

V1 Net1003 0 5V

R5 Net1005 0 33K

V2 Net1006 0 DC (10m) AC (1.0 0) SINE (0 10m 100 0.0S 0.0)

C3 Net1001 0 10uF

.options rshunt = 1.0e12 KEEPOPINFO

.model bc547a NPN BF=400 NE=1.3 ISE=10.3F IKF=50M IS=10F VAF=80 ikr=12m BR=9.5 NC=2 VAR=10 RB=280 RE=1 RC=40 VJE=.48 tr= .3u tf=.5n cje=12p vje=.48 mje=.5 cjc=6p vjc=.7 mjc:.33 isc=47p kf=2f

。控制

OP

* OP Let 表达式，如果有的话：

写 Net1000 Net1001 Net1002 Net1003 Net1005 Net1006 I(V1) I(V2)

设置追加写入真

破坏一切

.endc

。结尾

外部组件

PartSim 库包含范围广泛的模型。可以使用其 SPICE 模型包含任何外部组件。如图 4 所示，添加了一个新晶体管，指定了各种指令。这些参数可以在网络上以及www.datasheets.com上找到。包含所有信息后，从图形和功能的角度来看，新组件将成为接线图的一个组成部分。

图 4：设计人员可以通过 SPICE 模型使用任何电子元件。

您的项目档案

工作的未来现在在云端。用户保存的所有项目都在平台上可用，如图5所示。每个项目都可以打开或删除。可以选择每页显示的项目数量。该列表还显示所有者的姓名（通过电子邮件）以及上次修改的日期和时间。

图 5：您的项目存档始终在线可用。

结论

PartSim.com 是一个强大的工具，用于在线创建电气和电子电路，并提供各种可用的组件。那些只接受过电子基础培训的人也可以使用它。可以从头开始创建项目或导入以前构建的模型，然后添加许多其他组件。在下一篇文章中，我们将模拟其他电路。

审核编辑：汤梓红