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python 繪制電路圖

張吉惟1年前8瀏覽0評論

Python是一種高級編程語言,它可以用于編寫各種應用程序,包括計算機輔助設計(CAD)方面的應用。繪制電路圖是一種常見的CAD應用場景,Python提供了許多用于電路圖設計和繪制的庫和工具,其中比較常用的是matplotlib和pyCircuit。

matplotlib是一個Python繪圖庫,用于生成各種類型的圖表和繪圖,它提供了各種繪圖工具箱和樣式,可以輕松繪制各種類型的圖表,包括線圖、散點圖、柱形圖、餅圖等等。matplotlib也可以繪制電路圖,但需要較多的手動設置。以下是使用matplotlib繪制RC電路圖的示例:

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
#定義電路參數
R = 10
C = 1e-6
f = np.linspace(1, 10000, 1000)
#計算電路響應
Xc = 1/(2*np.pi*f*C)
Z = np.sqrt(R*R + Xc*Xc)
phi = np.arctan(-Xc/R)*180/np.pi
#繪制電路圖
plt.plot(np.log10(f), 20*np.log10(Z))
plt.grid(True)
plt.title('RC Circuit - Magnitude Response')
plt.xlabel('log10(Frequency)')
plt.ylabel('Magnitude (dB)')
plt.ylim(-50, 20)
plt.xticks(np.log10([1, 10, 100, 1000, 10000]), ['1', '10', '100', '1k', '10k'])
plt.show()

pyCircuit是另一個Python庫,專門用于電路圖設計和繪制,它使用Python腳本來描述電路元件及其連接關系,然后自動生成電路圖。以下是使用pyCircuit繪制RC電路圖的示例:

from pycircuit.circuit import Circuit
from pycircuit.element import Resistor, Capacitor
from pycircuit.element import Join, Serial, Parallel
#定義電路元件
R = Resistor('R', resistance=10)
C = Capacitor('C', capacitance=1e-6)
#定義電路連接關系
R_C = Serial(R, C)
circ = Circuit(elements=[R_C])
#生成電路圖
circ.draw()

無論是使用matplotlib還是pyCircuit,都可以輕松繪制各種形式的電路圖,包括簡單電路、復雜電路、LC電路、濾波電路等等,具有較高的靈活性和定制性。