アクセラと+αな生活
アクセラとα350と共に過ごす気まぐれ日記です。
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Ubuntu 10.04 で Qucs を使ってみる。
Ubuntu 10.04 で XCircuit を使ってみる。では、LED の回路図(配線図)を作ってみました。

今回は、「Qucs」を使って、電子回路をシミュレーションしてみます。




【インストール】
「Qucs」はパッケージ化されているので、「APT」でインストールします。


$ sudo apt-get update

~ 略 ~

$ sudo apt-get install qucs
パッケージリストを読み込んでいます... 完了
依存関係ツリーを作成しています
状態情報を読み取っています... 完了
以下の特別パッケージがインストールされます:
autotools-dev freehdl guile-1.6 guile-1.6-libs iverilog libfreehdl0 libfreehdl0-dev libguile-ltdl-1 libltdl-dev libqthreads-12 libtool
verilog
提案パッケージ:
guile-1.6-doc gtkwave libtool-doc autoconf automaken gfortran fortran95-compiler gcj
以下のパッケージが新たにインストールされます:
autotools-dev freehdl guile-1.6 guile-1.6-libs iverilog libfreehdl0 libfreehdl0-dev libguile-ltdl-1 libltdl-dev libqthreads-12 libtool
qucs verilog
アップグレード: 0 個、新規インストール: 13 個、削除: 0 個、保留: 0 個。
11.2MB のアーカイブを取得する必要があります。
この操作後に追加で 34.0MB のディスク容量が消費されます。
続行しますか [Y/n]? y
取得:1 http://jp.archive.ubuntu.com/ubuntu/ lucid/main autotools-dev 20090611.1 [64.1kB]
取得:2 http://jp.archive.ubuntu.com/ubuntu/ lucid/universe libfreehdl0 0.0.7-1 [726kB]
取得:3 http://jp.archive.ubuntu.com/ubuntu/ lucid/universe libfreehdl0-dev 0.0.7-1 [967kB]
取得:4 http://jp.archive.ubuntu.com/ubuntu/ lucid/universe libguile-ltdl-1 1.6.8-10 [7,700B]
取得:5 http://jp.archive.ubuntu.com/ubuntu/ lucid/universe libqthreads-12 1.6.8-10 [7,834B]
取得:6 http://jp.archive.ubuntu.com/ubuntu/ lucid/universe guile-1.6-libs 1.6.8-10 [611kB]
取得:7 http://jp.archive.ubuntu.com/ubuntu/ lucid/universe guile-1.6 1.6.8-10 [8,442B]
取得:8 http://jp.archive.ubuntu.com/ubuntu/ lucid/main libtool 2.2.6b-2ubuntu1 [524kB]
取得:9 http://jp.archive.ubuntu.com/ubuntu/ lucid/universe freehdl 0.0.7-1 [498kB]
取得:10 http://jp.archive.ubuntu.com/ubuntu/ lucid/universe iverilog 0.9.2-1 [1,374kB]
取得:11 http://jp.archive.ubuntu.com/ubuntu/ lucid/main libltdl-dev 2.2.6b-2ubuntu1 [193kB]
取得:12 http://jp.archive.ubuntu.com/ubuntu/ lucid/universe qucs 0.0.15-1 [6,188kB]
取得:13 http://jp.archive.ubuntu.com/ubuntu/ lucid/universe verilog 0.9.2-1 [5,920B]
11.2MB を 1min 6s で取得しました (169kB/s)
未選択パッケージ autotools-dev を選択しています。
(データベースを読み込んでいます ... 現在 266926 個のファイルとディレクトリがインストールされています。)
(.../autotools-dev_20090611.1_all.deb から) autotools-dev を展開しています...
未選択パッケージ libfreehdl0 を選択しています。
(.../libfreehdl0_0.0.7-1_i386.deb から) libfreehdl0 を展開しています...
未選択パッケージ libfreehdl0-dev を選択しています。
(.../libfreehdl0-dev_0.0.7-1_i386.deb から) libfreehdl0-dev を展開しています...
未選択パッケージ libguile-ltdl-1 を選択しています。
(.../libguile-ltdl-1_1.6.8-10_i386.deb から) libguile-ltdl-1 を展開しています...
未選択パッケージ libqthreads-12 を選択しています。
(.../libqthreads-12_1.6.8-10_i386.deb から) libqthreads-12 を展開しています...
未選択パッケージ guile-1.6-libs を選択しています。
(.../guile-1.6-libs_1.6.8-10_i386.deb から) guile-1.6-libs を展開しています...
未選択パッケージ guile-1.6 を選択しています。
(.../guile-1.6_1.6.8-10_i386.deb から) guile-1.6 を展開しています...
未選択パッケージ libtool を選択しています。
(.../libtool_2.2.6b-2ubuntu1_i386.deb から) libtool を展開しています...
未選択パッケージ freehdl を選択しています。
(.../freehdl_0.0.7-1_i386.deb から) freehdl を展開しています...
未選択パッケージ iverilog を選択しています。
(.../iverilog_0.9.2-1_i386.deb から) iverilog を展開しています...
未選択パッケージ libltdl-dev を選択しています。
(.../libltdl-dev_2.2.6b-2ubuntu1_i386.deb から) libltdl-dev を展開しています...
未選択パッケージ qucs を選択しています。
(.../qucs_0.0.15-1_i386.deb から) qucs を展開しています...
未選択パッケージ verilog を選択しています。
(.../verilog_0.9.2-1_all.deb から) verilog を展開しています...
menu のトリガを処理しています ...
man-db のトリガを処理しています ...
install-info のトリガを処理しています ...
python-gmenu のトリガを処理しています ...
Rebuilding /usr/share/applications/desktop.ja_JP.utf8.cache...
desktop-file-utils のトリガを処理しています ...
python-support のトリガを処理しています ...
autotools-dev (20090611.1) を設定しています ...
libfreehdl0 (0.0.7-1) を設定しています ...

libfreehdl0-dev (0.0.7-1) を設定しています ...
libguile-ltdl-1 (1.6.8-10) を設定しています ...

libqthreads-12 (1.6.8-10) を設定しています ...

guile-1.6-libs (1.6.8-10) を設定しています ...

guile-1.6 (1.6.8-10) を設定しています ...
update-alternatives: using /usr/bin/guile-1.6 to provide /usr/bin/guile (guile) in auto mode.

libtool (2.2.6b-2ubuntu1) を設定しています ...
freehdl (0.0.7-1) を設定しています ...
iverilog (0.9.2-1) を設定しています ...
libltdl-dev (2.2.6b-2ubuntu1) を設定しています ...
qucs (0.0.15-1) を設定しています ...

verilog (0.9.2-1) を設定しています ...
libc-bin のトリガを処理しています ...
ldconfig deferred processing now taking place
menu のトリガを処理しています ...

これでインストールは完了です。

インストール時にメニュー登録されるので、Gnome の場合、「アプリケーション」-「教育・教養」-「Qucs」で起動します。


【使い方】
「Qucs」は GUI なので、基本的には、マウスの操作だけで、回路図のシミュレーションができます。


私は英語が苦手なので、まずは、表示を日本語化します。
日本語化するには、メニューより、「File」-「Application Settings」を実行します。
「Edit Ques Properties」が表示されるので、「Language」に「Japanese(jp)」を選択し、「OK」をクリックします。
qucs_20100620_001.jpg
「set after reload」と記載されている通り、「Qucs」を再起動すれば、日本語表示に切り替わります。



今回は、

 <バッテリー(14.4V)>-<抵抗>-<LED>-<GRD(アース)>

というような回路(配線)を作ることにします。

「Qucs」の部品ライブラリには、順電圧 3.3V、20mA の LED(Blue)がありますので、この LED を使用します。
qucs_20100620_002.jpg


この場合、「抵抗(R) = 電圧(E) /電流(I)」という公式より、
 抵抗(R) = (14.4V - 3.3V) / 0.02A(20mA) = 555Ω
となり、20mA の電流を流すには、555Ωの抵抗が必要になることが分かります。

では、本当に555Ωの抵抗で、20mA の電流が流れるのか、シミュレーションしてみます。


まずは、電源を配置します。
「Qucs」は左側で使用する部品を選択し、右へ配置するという作業で回路図を作成します。

車のバッテリーは直流なので、「DC電圧源」(「DC電圧源」は「部品」-「ソース源部品」にあります)を配置します。
qucs_20100620_003.jpg

「DC電圧源」はデフォルトでは、1Vのため、14.4Vに変更する必要があります。
電圧の変更は配置した「DC電圧源」を右クリックし表示されるメニューから「プロパティ編集」で変更します。
qucs_20100620_004.jpg

同様に、抵抗(555Ωに変更)、LED(Blue)、電流計、グラウンド(アース)を配置し、それぞれを結線します。
LED などの部品は +、- の向きがありますので、間違わないように配置する必要があります。
qucs_20100620_005.jpg


配線が完了したら、シミュレーションの内容を指定するため、「DCシミュレーション」を配置します。
qucs_20100620_006.jpg


後は歯車のアイコン(シミュレーション)をクリックすれば、シミュレーションを開始します。
qucs_20100620_007.jpg

正常な配線、シュミレーション内容であれば、「○○.dpl」(○○は保存されたファイル名)が表示され、部品には図表部品が表示されます。
今回は電流計(部品名は「Pr1」)での電流を測定(シュミレーション)しますので、「表」を「○○.dpl」を配置します。
qucs_20100620_008.jpg


「グラフプロパティー編集」が表示されるので、「Pr1.I」をグラフ枠にセットし、「OK」をクリックします。
直流電流は「部品名.I」(交流は「部品名.i」)、直流電圧は「部品名.E」(交流は「部品名.e」)などとなります。
qucs_20100620_009.jpg

すると、「Pr1.I」が「0.02」であるという表が表示されます。
qucs_20100620_010.jpg

「Pr1.I」は配置した電流計(部品名が「Pr1」)の電流(I)が「0.02A」であるということになります。
「0.02A」は「20mA」のことですので、この回路では、20mAの電流が流れるということがシミュレーションできました。





本来は、もっと複雑な回路のシミュレーション用ですので、LED を光らせるような回路で使ったりはしないのでしょうね。。。

部品の中には、素人の私には聞いた事もない部品がたくさんあります。
文系の私には、「Qucs」をこれ以上使いこなす自信がありません、これくらいが限度です。。。><;



コメント
この記事へのコメント
Qcusの初心者です。Meで困ってます
お忙しいところすみませんが教えてください。自宅でウィンドウズMe機にQcusVer0015をインストールしたら起動してもQcusは名刺大のウィンドウに縮んでます。最大画面にしてもサイズ変更で膨らまそうとしても変更できない状態です。どうしたら直せるでしょう。職場のXpへはインストールできたのですが、部品ライブラリが空っぽでトランジスタの各種型番が選べません。部品リストはどうやったら増やせますか。お答えをメールにいただけるとありがたいです。よろしくお願いします。
2010/11/22(月) 10:34 | URL | 伴 公伸 #8yw3KotM[編集]
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