Simulation du fonctionnement

Les logiciels de simulation permettent de vérifier le fonctionnement d'un circuit électronique sans l'avoir jamais réalisé matériellement...

Si leur mise en œuvre et leur fonctionnement reste complexe, le principe utilisé est très simple :
chaque composant utilisé possède un aspect visuel et un aspect comportemental.

=> Dans un premier temps, une interface graphique permet de saisir le schéma sur l'écran d'un poste informatique (PC) : c'est l'aspect visuel de l'opération.

=> Puis une fonction du logiciel vérifie que chaque borne des composants est correctement connectée et .génère un fichier au format ASCII (texte) qui est constitué :

• d'une liste des connections entre les composants,
• de la définition mathématique propre à chaque composant.

=> Vient alors la simulation proprement dite, c'est l'aspect comportemental. Cette fonction réalise en fait seulement un calcul mathématique complexe qui détermine les tensions de chaque borne des composants, et les intensités de courant dans chaque branche du circuit. Le plus connu des simulateurs est SPICE, élaboré par une équipe de chercheurs à l'université de Berkeley. D'autres simulateurs existent mais ne sont compatibles qu'avec eux-mêmes... L'avantage des simulateurs basés sur SPICE est leur compatibilité, ils sont les plus nombreux sur le marché.

=> Les résultats de ce calcul est stocké dans un autre fichier qui permet de les conserver. En effet, la durée de ce calcul peut parfois être très longue et il n'est pas souhaitable d'avoir à reproduire un calcul déjà effectué...

=> L'étape suivante est l'utilisation de ces résultats. Une dernière fonction du simulateur permet une visualisation graphique. Les données sont affichées sous forme de courbes, comme sur l'écran d'un oscilloscope.

=> Il est possible de modifier l'affichage de manière à isoler une ou des données en vue de leur interprétation. Les fonctionnalités sont ici très nombreuses : modifications des échelles, des zones à visualiser (zoom), des couleurs, etc.

=> La simulation peut enfin être temporelle et ce sont des chronogrammes qui sont alors proposés, ou être fréquentielle, ce sont alors des courbes de type Bode ainsi que des spectres en fréquence qui sont affichés.

=> Une des dernières génération de simulateurs propose un affichage interactif du circuit et des résultats. Les instruments de mesure habituellement utilisés sont présents sur l'écran et sont placés directement sur le schéma. Ils offrent une lecture directe sans avoir à passer par des procédures complexes de tri et d'affichage des résultats : ils sont câblés comme on le ferait sur un plan de travail.

=> C'est cette catégorie de simulateur qui permet un apprentissage aisé de la simulation dans la mesure où tout ce qui est réalisé avec le simulateur avec des instruments virtuels peut être reproduit sur un plan de travail avec des instruments réels.

On pourrait identifier ces simulateurs comme
des ETABLIS ELECTRONIQUES.

Des versions freeware ou shareware de tels outils sont disponibles notamment sur Internet auprès de sociétés comme Interactive Image Technologies Ltd :
www.interactiv.com