I pacchetti software tecnici per ingegneri elettrici (o elettronici) sono numerosi e vari, e soddisfano una vasta gamma di esigenze funzionali. La differenza tra i marchi che si rivolgono alla stessa funzione risiede in gran parte nelle funzionalità incluse nel prodotto. Come quando si va al supermercato, è generalmente buona norma avere un'idea preventiva di ciò che serve davvero e di ciò che non serve. Inoltre, bisogna considerare cosa tu o la tua azienda potete permettervi. Siamo qui per aiutarti a individuare i pacchetti di cui hai bisogno.

Cosa possono fare per te gli strumenti software giusti?

A differenza delle applicazioni consumer che divorano il tempo, il software di ingegneria è uno strumento che esiste in gran parte per rendere più semplice la tua vita lavorativa e farti risparmiare innumerevoli ore (una volta che avrai imparato a usarlo). Quindi, mentre cerchi ciò che pensi ti serva, è anche opportuno farsi consigliare su ciò di cui hai davvero bisogno.   

Il processo per farlo, da ingegnere, è un po' più semplice di quanto sembri. Basta pensare a cosa ti porta via tempo quando svolgi lavoro di ingegneria elettrica, ossia: calcoli matematici, progettazione di circuiti, test e verifica, e documentazione. A questo punto potresti cercare soluzioni software per ciascuna di queste funzioni, oppure chiedere agli ingegneri che lavorano sul campo cosa pensano ti serva, ed è proprio quello che abbiamo fatto per te.  

Cosa suggerisce la nostra ricerca che ti servirà  

Abbiamo parlato con ingegneri elettrici degli strumenti software che usano più spesso nel loro lavoro quotidiano, e sono stati menzionati costantemente diversi pacchetti software popolari e collaudati. Ecco quindi il nostro punto di vista su alcuni dei migliori strumenti software in circolazione, che ti conviene imparare a usare per risparmiare tempo, migliorare i risultati di progettazione e organizzare il tuo lavoro.

 

 

LTspice

SPICE è l'acronimo di Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis. È un programma di simulazione grafica per la progettazione di circuiti che riduce o elimina la necessità di realizzare breadboard o schede cablate a partire dal proprio progetto di circuito. Con la crescente complessità dei progetti di circuiti, i programmi SPICE, introdotti per la prima volta negli anni '70, hanno consentito di risparmiare innumerevoli ore nel ciclo di progettazione.   

LTspice è la versione di simulazione SPICE più diffusa sul mercato ed è lo standard di settore. LT sta per Linear Technology, l'azienda che ha sviluppato per prima il prodotto, in seguito acquisita da Analog Devices.

Utilizzando il programma è possibile modellare un circuito analogico o digitale, modificarlo, testarlo e verificarlo prima della produzione della scheda. Questo consente di visualizzare facilmente la risposta del circuito prima di costruire effettivamente il progetto. Sul lavoro, l'uso di LTspice consente le seguenti funzionalità: 

• Analisi transitoria per il comportamento di un circuito 
• Analisi AC per il comportamento di un singolo componente in un circuito 
• DC Sweep, per le prestazioni del circuito su un intervallo di parametri 
• Analisi del rumore per la riduzione del rumore nel circuito 
• Analisi Monte Carlo per lo studio delle tolleranze dei componenti critici. 

Il vantaggio migliore è che il programma è scaricabile gratuitamente dall'attuale proprietario, Analog Devices, e funziona sia su Windows che su Mac. I nostri amici di CircuitBread.com hanno anche un video tutorial su LT Spice per aiutarti a impararlo. Puoi trovarlo qui: Getting started with LTspice.

 

ALTIUM DESIGNER

Altium Designer è attualmente uno degli strumenti software per la progettazione di circuiti stampati (PCB) più potenti e diffusi al mondo. Offre un ambiente di progettazione che copre l'intero processo di progettazione PCB, dallo schema elettrico al layout PCB, passando per la progettazione dei cablaggi, fino alla documentazione finale di produzione.

Questa soluzione software professionale combina librerie CAD, regole e vincoli, distinta base (BOM), gestione della supply chain, ordini di modifica ingegneristica e altri strumenti in un unico programma. Come ci si può aspettare, questo prodotto software premium non è gratuito e ha un costo relativamente elevato. È comunque disponibile una prova gratuita del pacchetto per la valutazione. 

Altium Designer funziona sia su Windows che su Mac e offre ai progettisti e alle loro aziende i seguenti vantaggi:

• Progettazione, layout e routing PCB ad alta velocità
• Funzionalità CAD 3D per visualizzare il posizionamento dei componenti e il routing
• Capacità di progettare e convalidare schemi elettrici avanzati
• Acquisizione schematica semplificata
• Documentazione PCB professionale per la produzione
• Accesso diretto alle specifiche dei componenti dei produttori
• Gestione della distinta base in tempo reale e informazioni sulla disponibilità dei componenti 

Come ci si può aspettare, un software di questa capacità presenta anche una curva di apprendimento, ma può offrire alle aziende risparmi significativi nei tempi di commercializzazione dei loro nuovi prodotti. 

 

 

MATLAB

MATLAB, che sta per matrix laboratory, è un linguaggio di programmazione di alto livello e un ambiente interattivo per il calcolo numerico, la visualizzazione e la programmazione. In pratica, si tratta di elaborare i numeri, visualizzare il risultato e generare codice per riprodurre il proprio lavoro. Questa è la parte matematica che assorbe tempo nel lavoro di ingegneria, di cui abbiamo parlato in precedenza.

Sviluppato da MathWorks, MATLAB consente manipolazioni di matrici, funzioni e dati per la creazione di grafici, lo sviluppo e l'implementazione di algoritmi, la creazione di interfacce utente, l'analisi dei dati e la creazione di modelli e applicazioni. I comandi integrati aiutano a eseguire calcoli matematici, generare grafici e risolvere problemi numerici.

Ampiamente utilizzato come strumento di calcolo in ambito ingegneristico e scientifico, MATLAB offre notevoli funzionalità in ambiti come l'algebra lineare, la rappresentazione grafica, le funzioni non lineari, la statistica, l'analisi dei dati, il calcolo, le trasformate e il fitting delle curve. Tra le altre funzionalità troviamo:

• Un'ampia libreria di funzioni matematiche
• Grafica integrata per la visualizzazione dei dati e la creazione di grafici personalizzati
• Strumenti integrati per la creazione di applicazioni con interfacce grafiche personalizzate
• Funzioni per l'integrazione con applicazioni esterne (C, Java, Microsoft Excel)

Sebbene MATLAB non sia gratuito, il suo costo non è esorbitante. I modelli di prezzo includono la versione accademica (studenti), un abbonamento annuale e una versione perpetua. 

 

 

LABVIEW

Il nome LabVIEW è la forma abbreviata di Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench, che descrive piuttosto bene questo strumento software. Il software è stato inizialmente sviluppato da National Instruments come banco di lavoro virtuale per il controllo della strumentazione di test tramite il General Purpose Interface Bus (GPIB). Da allora si è esteso all'ampio campo della progettazione e del funzionamento dei sistemi.

LabVIEW è essenzialmente un linguaggio di programmazione visuale e un ambiente che consente di sviluppare ogni tipo di sistema. Utilizza un'interfaccia grafica, che consente di collegare tra loro diversi elementi per ottenere il flusso richiesto in un sistema. È inclusa un'ampia libreria di funzioni di analisi, insieme a funzioni di visualizzazione interattiva personalizzabili, oltre a driver per l'automazione della strumentazione e dell'hardware di acquisizione dati.

Oggi la maggior parte degli ingegneri utilizza LabVIEW per attività di acquisizione dati, automazione del sistema operativo e controllo di strumenti e apparecchiature. Viene utilizzato anche nel settore industriale per eseguire test e simulazioni o per monitorare le prestazioni delle macchine e delle apparecchiature industriali. Tra le altre cose, le funzionalità del software possono aiutare gli ingegneri a:

• Monitorare e interagire con i sistemi di test
• Acquisire dati e controllare gli strumenti
• Automatizzare una sequenza di test
• Comunicare utilizzando protocolli di settore
• Accedere da remoto a un sistema di test
• Ottenere informazioni utili dai dati
• Programmare field programmable gate array (FPGA) per realizzare sistemi di misura e controllo ad alta velocità

Il software LabVIEW funziona su piattaforme Windows, Apple e Linux. I pacchetti sono disponibili in tre diverse versioni con prezzo in abbonamento. È disponibile anche una prova gratuita.

E per quanto riguarda i pacchetti di comunicazione?

Dopo tutto quello che abbiamo detto su alcuni strumenti software di ingegneria e sulla loro capacità di semplificare la tua vita lavorativa, sarebbe una mancanza non menzionare la comunicazione. Il tuo grande progetto di circuito non varrà molto se non utilizzi pacchetti di comunicazione efficienti per far sapere ai tuoi colleghi a cosa stai lavorando e come possono contribuire a migliorarlo.

Mentre alcuni dei pacchetti software di cui abbiamo parlato offrono l'interazione con altri utenti, e la tua azienda potrebbe avere i propri protocolli di comunicazione, ecco alcuni pacchetti software e risorse di collaborazione online che possono aggiungere vari livelli di sofisticazione al tuo lavoro, inclusa la possibilità di pubblicare domande e ottenere risposte. Alcuni li conosci bene, ma altri potresti non riconoscerli. In nessun ordine particolare, questi includono:

• Google Workspace
• Microsoft Teams
• Discord
• Zoom
• Stack Overflow
• GitHub
• Slack
• Jira Cloud
• Backlog

Conclusione

Come abbiamo accennato all'inizio di questo articolo, gli ingegneri elettrici hanno a disposizione una vasta gamma di strumenti software che li aiutano a organizzare, gestire, migliorare e comunicare il proprio lavoro. Le tue ricerche personali ti faranno scoprire molte altre opzioni. Alcune di queste sono a pagamento, altre no. 

Il punto su cui vale la pena insistere, tuttavia, è che se non si sfruttano alcuni degli strumenti software intelligenti e professionali disponibili, si rischia di lasciare sul tavolo sia tempo che denaro.  

Se questo articolo ti è piaciuto, ti invitiamo a consultare un'altra versione di questo blog disponibile su CircuitBread.