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Schaltungssimulation

Inhaltsverzeichnis

[Bearbeiten] Analog

Für Analogsimulation und Mixed-Mode (Digital/Analog) ist Spice State-of-the-art. Spice ist inzwischen von vielen Herstellern erhältlich.

Siehe auch:

  • The Spice Page des EECS Department of the University of California at Berkeley.

[Bearbeiten] PSpice

http://www.orcad.com/download.orcaddemo.aspx


[Bearbeiten] GeckoCIRCUITS

http://www.gecko-research.com

  • Java-Basierter Schaltungssimulator, speziell für Leistungselektronik geeignet
  • Kostenlose Applet-Version (Online-Simulation)
  • Multi-Domain Simulation: Schaltung/Thermische Netzwerke/Regelungstechnik
  • Kopplungsmöglichkeit zu Matlab/Simulink
  • Skriptsteuerung möglich
  • ideale Schalter, Verlustberechnung möglich
  • Sehr einfach zu bedienen und anwenderfreundlich, sehr schnell


[Bearbeiten] Simplorer

http://www.ansoft.com/downloads.cfm

  • kostenlose Studentenversion
  • Anmeldung erforderlich
  • Besondere Eignung für Leistungselektronik
  • Möglichkeit den Simulationsablauf durch Zustandsgraphen zu steuern
  • Besonders einfache Möglichkeit Kennlinien zur Parametersteuerung zu verwenden
  • Integration verschiedener physikalischer Domänen möglich (Mechanik, Hydraulik, Elektrik (...) )

Beispiel für die Leistungselektronik und Domänenübergriff: Mit den integrierten Mos-Fet Modellen (Level 1-3) wird eine B6 Brücke aufgebaut. Über die Zustandsgraphen kann eine Raumzeigermodulation programmiert werden die über alpha-beta Koordinaten gesteuert wird. Die Brücke steuert einen Asynchronmotor (Flussmodell) an diesem ist eine Mechanische Last angeschlossen, z.B ein Feder-Dämpfer-System. Nun kann der Einfluss der Feder-Komponente auf die Zwischenkreisspannung analysiert werden.

Simplorer wird überwiegend im Mechatronischen Bereich eingesetzt. Die Studentenversion ist leider Stark eingeschränkt.


[Bearbeiten] LTspice/SwitcherCAD

Screenshot von LTspice 4

http://www.linear.com/company/software.jsp

  • Kostenlos
  • Keinerlei Einschränkungen bezüglich Anzahl der Bauteile oder Knotenzahl
  • SPICE-Simulator integriert unter einer graphischen Oberfläche zum Zeichnen von zu simulierenden Schaltungen
  • Zum Einstieg empfehlenswert, da sehr übersichtlich
  • Von einem Halbleiterhersteller (Linear Technologies). Kommt daher mit einer großen Anzahl von Modellen für Linear Technology Bauelemente und vielen Beispielen für diese. Darüber hinaus erlaubt Linear die Verwendung als allgemeines Werkzeug zum Schaltplan-Zeichnen und zur SPICE-Simulation.
  • Das Programm heißt inzwischen offiziell LTspice IV. Man findet oft noch die älteren Bezeichnungen LTspice/SwitcherCAD, LTspice/SwitcherCAD III, SwitcherCAD/LTspice, SwCAD oder LTspice in älteren Unterlagen.
  • Windows-Software(98, 2000, XP, Vista, W7), läuft mit WINE unter Linux und Mac OS X.
  • Handbuch (entspricht der Programm-Hilfe): http://cds.linear.com/docs/ltspice/LTspiceHelp.chm
  • Kleine Einführung: http://www.ee.hm.edu/fk/lab/lst/spice/LTSpiceInfo.pdf
  • Längere, empfehlenswerte Einführung und zugehörige Beispielschaltungen: http://highered.mcgraw-hill.com/sites/0073106941/student_view0/lt_spice_instructions_and_support_files.html
  • Trotz graphischer Oberfläche kommt man früher oder später nicht darum herum, sich mit den Feinheiten von SPICE direkt auseinanderzusetzen, wenn man ein spezielles Verhalten der Simulation braucht.
  • International User Group: http://groups.yahoo.com/group/LTspice/
  • Eine Menge Modelle und eine gute Einführung (die beste wie ich finde) http://www.elektronikschule.de/~krausg/
  • LT Wiki (englisch)

Eine Liste von Bauteilen, die aus verschiedenen Quellen stammen, ist nach Anmeldung in der obigen User Group zu bekommen. Dort gibt es auch die Modelle zum Download. Die erste Anlaufquelle, um häufig eingesetzte Bauteile zu finden.

Andere Halbleiterhersteller liefern normalerweise keine explizit für LTspice vorgesehenen oder getesteten Modelle, da sie natürlicherweise nicht einen Mitbewerber (Linear Technologies) unterstützen wollen. LTspice versteht jedoch normale SPICE-Modelle (.SUBCKT, .MODEL, usw.). Da LTspice weitgehend die SPICE-Erweiterungen von PSPICE versteht, können auch PSPICE-Modelle in LTspice verwendet werden. Allerdings muss man eventuell, wie bei reinen SPICE Textmodellen, ein eigenes Schaltzeichen-Symbol für das Bauteil erstellen (LTspice versteht diesen Teil von PSPICE nicht).

Das Einbinden von Fremdmodellen wird im Handbuch / der Programm-Hilfe von LTspice erklärt. Jedoch nicht im Hauptteil, sondern im Kapitel FAQ, wo die Erklärungen gerne übersehen werden.

[Bearbeiten] SIMetrix

Größeneinschränkung ab Win 2000 und teilw. Linux http://www.catena.uk.com/site/downloads/SIMetrixIntro.htm

[Bearbeiten] ngSpice

http://ngspice.sourceforge.net/

[Bearbeiten] TCLSpice

http://tclspice.sourceforge.net/

  • TclSpice ist eine verbesserte Version von Berkeley Spice und benutzt die Tcl/Tk Skript Sprache.
  • open-source (BSD Lizenz) basierend auf NG-Spice Quellcode

[Bearbeiten] NI MultiSim / Electronics Workbench

http://www.ni.com/multisim/ http://www.electronicsworkbench.com/edu/eduhom.html

[Bearbeiten] Tina

http://www.tina.com/

  • sehr eingeschränkte Demo-Version (PCB Layout nur mit weniger als 50 Pads erlaubt)
  • Tina-TI Version von Texas Instrument ähnlich dem LTSpice von Linear Technology, ebenfalls kostenlos

[Bearbeiten] Gnucap

[Bearbeiten] qucs

http://qucs.sourceforge.net/

  • freie Software
  • für Linux, Windows, OS X
  • viele Modelle aus dem HF-Bereich

[Bearbeiten] lcfilter

http://www-users.cs.york.ac.uk/~fisher/lcfilter/ Online-Filterberechnung L-C-Filter

[Bearbeiten] eispice

http://www.thedigitalmachine.net/eispice.html

SPICE ähnlicher Schaltungssimulator mit Python Interface

[Bearbeiten] Yenka Analogue Electronics

Yenka is a simulator for designing circuits using analogue electronic components. Mac OS X or Windows XP/Vista. You can use all Yenka products free of charge at home.

[Bearbeiten] Solve Elec

With Solve Elec you can:

  • draw and analyze electrical circuits functioning in direct or alternating current
  • get literal formulas and values for current intensities and voltages defined in the circuit.
  • verify circuit related equations.
  • draw graphs.
  • get the equivalent circuit of displayed circuit
  • browse an integrated documentation
  • edit, save and print reports made of various elements displayed in main window

(MacOSX, Windows, Free)

[Bearbeiten] Digital

[Bearbeiten] Simulo

http://www.codeplex.com/simulo

  • Simple and modern digital simulation program. It's based upon .NET Framework 3.5 SP1 and WPF.

[Bearbeiten] DigitalSimulator

http://www.draw2d.org/digitalsimulator/

  • Windows und Online Browser Variante verfügbar

[Bearbeiten] HADES

http://tams-www.informatik.uni-hamburg.de/applets/hades/html/index.html

  • betriebssystemunabhängig (Java)

[Bearbeiten] mkfilter

http://www-users.cs.york.ac.uk/~fisher/mkfilter/ Online-Digitalfilterberechnung FIR, IIR

[Bearbeiten] edef

edef - A simple discrete event simulation. The edef framework can be used to simulate typical logical circuits, autoregressive processes or digital controller circuits and maybe some more. It is designed to be simple enougth for use in schools or other educational context. It is also truly easy to extend.

[Bearbeiten] TkGate

TkGate is a event driven digital circuit simulator with a tcl/tk-based graphical editor. (GPL)

[Bearbeiten] Atanua

Atanua is a real-time logic simulator, designed to help in learning of basic boolean logic and electronics. It uses OpenGL hardware-accelerated rendering and a custom UI designed for a fast workflow and a very low learning curve, letting the students concentrate on learning the subject instead of spending time learning the tool. (Personal non-commercial license: Free. Andere Nutzungen: siehe Webseite)

[Bearbeiten] MMLogic

MMLogic is a MultiMedia Logic Design System for Windows (NT/2K/Xp/95/98/ME, now Freeware)

[Bearbeiten] Yenka Digital Electronics

Yenka is a simulator for designing circuits using digital 4000 and 7400 series electronic components. Mac OS X or Windows XP/Vista. You can use all Yenka products free of charge at home.

[Bearbeiten] KSimus

KSimus is a simulator for KDE.

[Bearbeiten] Digital Simulator

Digital Simulator has a toolbar of digital circuit elements, including logic gates, flip-flops, switches, and indicators. Drawing a circuit with Digital Simulator is like using a paint program. You click the element's icon on the toolbar, then click where you want the element to go. You use a similar procedure to draw wires and indicate connections. It's that simple. Free for educational institutions or students. (Windows 3.1, 95/NT)

[Bearbeiten] KLogic

KLogic ist eine Anwendung zum einfachen Entwurf und zur Simulation von Digitalschaltungen. KLogic ermöglicht einen einfachen Aufbau von Schaltungen aus Standardkomponenten wie UND, ODER, XOR, und Flipflops wie RS und JK. Um komplexere und wiederverwendbare Schaltungen zu entwerfen, können Teilschaltungen gespeichert und wiederverwendet werden. (Linux, GPL) Die letzte Version stammt aus dem Jahr 2006 und läuft leider recht instabil. Es gibt mittlerweile jede Menge grafisch unschöne Stellen und, schlimmer noch, auch diverse Bugs, die einen Crash verursachen.

[Bearbeiten] Logic Simulator

With LogicSim you can design and simulate digital logic circuits with logic gates like AND, OR, FlipFlop, etc.

[Bearbeiten] HS-FIR-Compiler

steepestascent.com 14 day evaluation license: The High Speed FIR Filter Compiler is a standalone utility that automatically generates VHDL code for fast and efficient FIR filters and is ideal for both FPGA and ASIC implementation.

[Bearbeiten] Interactive 595 Shift Register Simulator

Interactive 595 Shift Register Simulator

[Bearbeiten] Logic Circuit

Logic Circuit is free, open source educational software for designing and simulating digital logic circuits. Intuitive graphical user interface, allows you to create unrestricted circuit hierarchy with multi bit buses, debug circuits behavior with oscilloscope, and navigate running circuits hierarchy. (GPLv2, Windows: .NET 4.0 erforderlich)

[Bearbeiten] Mixed Analog-Digital

[Bearbeiten] SPECTRE

Der Cadence Virtuoso Spectre Circuit Simulator ist ein Mixed AD-Simulator auf der Basis von Spice. (Kommerziell)

[Bearbeiten] HSPICE

HSPICE ist ein PSpice-ähnlicher Simulator, der sowohl ABM-Modelle, als auch eigens erstellte library-Modelle verarbeiten kann. (Kommerziell)

[Bearbeiten] XSPICE

http://users.ece.gatech.edu/~mrichard/Xspice/


[Bearbeiten] ngSpice

http://ngspice.sourceforge.net/

[Bearbeiten] DOLPHIN SMASH

http://www.dolphin-integration.com/medal/smash/smash_overview.html

  • Dolphin Smash is a mixed-signal, multi-language simulator for IC or PCB designs. It uses SPICE syntax for analog descriptions, Verilog-HDL and VHDL for digital, Verilog-A/AMS, VHDL-AMS and ABCD (a combination of SPICE and C) for analog behavioral, and C for DSP algorithms.
  • Logik, Analog und Mixed-Simulation
  • Für Linux und Windows
  • Engeschränkte Evaluationsversion erhältlich

[Bearbeiten] Micro-Cap

http://www.spectrum-soft.com

  • nur für Windows
  • Evaluation Version (mit Einschränkungen) nach Registrierung erhältlich

[Bearbeiten] GNU-Radio

http://gnuradio.org/redmine/wiki/gnuradio GNU Radio is a free software development toolkit that provides the signal processing runtime and processing blocks to implement software radios using readily-available, low-cost external RF hardware and commodity processors. It is widely used in hobbyist, academic and commercial environments to support wireless communications research as well as to implement real-world radio systems.

[Bearbeiten] Oregano

http://oregano.gforge.lug.fi.uba.ar/

Beschreibung von elettrolinux.com:

Oregano is a LINUX application for schematic capture and simulation of electronic circuits. Oregano has an user friendly graphic interface that allows to design and describe the circuit to simulate. It provides a wide variety of component libraries, including CMOS, TTL, lineal, operational amplifiers, and a lot more! Oregano lets you simulate the designed circuits. The actual simulation is performed by Berkeley Spice BSIM, GnuCAP or the new generation NGSpice. Oregano is licensed under the terms of the GNU GPL.

[Bearbeiten] VirtualBreadboard

VirtualBreadboard is an easy to use simulation and modelling tool that can be used in place of a real breadboard for quickly performing experiments and testing out electronic and microcontroller (PIC) powered 'embedded' applications. (Seit Version 3.3.12 11 July 2009 Freeware, Windows)

[Bearbeiten] BasicDSP

von Pieter-Tjerk de Boer, PA3FWM, und Niels Moseley, PE1OIT A program for experimenting with simple audio DSP algorithms

[Bearbeiten] Hochfrequenztechnik

[Bearbeiten] Linksammlungen

[Bearbeiten] Ansoft

  • Maxwell SV: Simulation von elektrischen und magnetischen Feldern (2D)
  • Simplorer SV: Schaltungssimulation
  • PExprt SV: Berechung von Schaltnetzteilen

Wurde 2008 von Ansys gekauft, http://www.ansys.com/Products/Simulation+Technology/Electromagnetics

die kostenlose Studentenversion "Ansoft Designer" gibts nur noch von G.Kraus: http://141.69.160.32/~krausg/ Download exe-File

[Bearbeiten] ARRL Radio Designer

für 169€ bei http://www.ukw-berichte.de erhältlich http://www.arrl.org

  • Amateurversion der amerikanischen Design-Software Super Compact.
  • Mittlerweile durch Ansoft Designer (ehem. Ansoft Serenade) überholt

[Bearbeiten] AADE Filter Design

Homepage: http://www.aade.com/filter.htm

kostenlose Analog-Filterberechnung:

  • Butterworth, Chebyshev, Elliptic (Cauer), Bessel, Legendre and Linear Phase
  • low-pass, high-pass, band-Pass, and band-reject filters.
  • Coupled Resonator band-pass filters
  • Crystal Ladder band-pass filters using identical crystals

[Bearbeiten] ActiveFilterDesign

Active Filter Design für Matlab, kostenloser Download: http://academics.vmi.edu/ee_js/Research/Programs/materials/AFD12.zip

Handbuch: http://academics.vmi.edu/ee_js/Research/Programs/materials/Analog%20Filter%20Designer.pdf

  • FIR, IIR, analoge Filter, Synthese und Analyse

[Bearbeiten] AWR

http://web.awrcorp.com/

free trial versions erhältlich für:

  • ANALOG OFFICE - High-Frequency Design Software for Analog and RFICs
  • APLAC - Harmonic balance simulation engine
  • AXIEM - 3D Planar Electromagnetic Software for Antennas and Passives
  • MICROWAVE OFFICE - RF and Microwave Design Software for MMIC, RF PCB and Modules
  • VISUAL SYSTEM SIMULATOR - Wireless Communication System Design Software

[Bearbeiten] CST STUDIO SUITE™

http://www.cst.com/

...deckt alles ab, 3D-EM Simulation für elektrostatische Probleme bis Hochfrequenz, Zeit- und Frequenzbereich, Fernfelder, EMV, Spice-Ersatzmodelle, PCBs, Partikelsimulation, Co-Simulation mit thermischen und mechanischen Problemen, Raytraycing.

[Bearbeiten] Elsie

http://www.tonnesoftware.com/elsie.html a Windows electrical filter design and analysis program handling all of the usual options (family, topology, bandwidth, etc.). It has a nice toolbox including real-time tuning modes and optimization. Outputs are presentation quality. Student edition is free.

[Bearbeiten] FastHenry

Windowsversion http://www.fastfieldsolvers.com/

  • open source
  • Impedanzextraktion (R und L) aus 3D-Geometrieen
  • Erfasst Skin-, Proximity-Effekte, magnetische Kopplungseffekte
  • Erstellung von Spice-Modellen möglich


[Bearbeiten] FilterFree

http://www.nuhertz.com/filter/

Filter Free is the free version of Filter Solutions and Filter Light. Functionality is limited 3rd order analog and IIR filters, and 10 tap FIR filters. Filters are synthesized. Frequency, time, and reflection analysis are performed on the ideal, unmodified filters only. Transfer functions are displayed in standard form only.

[Bearbeiten] HP AppCAD

http://www.hp.woodshot.com/

RF design software is provided free of charge by Agilent Technologies as a service to the RF and microwave design community

Läuft unter Windows ab 95c/NT4

[Bearbeiten] Nova.exe

http://www.pcb-pool.com/ppde/service_downloads.html

NOVA is a program that can be used to analyze most linear (AC) circuits. It can calculate voltage, phase, and delay at any circuit point (node) at any frequencies. Most (AC) circuit analysis programs can only give useful results for low frequencies (below 10 Mhz). NOVA can do this but it can also be used for RF and microwave circuits. Microwave circuits require the analysis be done in terms of S-parameters, rather then AC voltages. NOVA does AC, time domain, and S-parameter analysis.This version of NOVA has circuit tweaking while in the graph mode. You may find it extremely useful. Vary a component and watch the response, return loss, and delay change.

Gutes altes DOS-Programm, AC- oder S-Parameter-Darstellung. Ausdruck unter WinXP nur mit Screenshot-Programm möglich, getestet z. B. mit Snarf15: http://www.idcomm.com/personal/lorenblaney/SNARF15.ZIP

[Bearbeiten] PUFF - Microwave Design Software

für 22€ bei http://www.ukw-berichte.de/ erhältlich

  • altes DOS-Programm für HF-Simulation und Platinenentwurf
  • Microstrip HF-Berechnungen, Smith-Diagramm
  • in den UKW-Berichten standen schon mehrere Artikel mit Beispielen
  • zur Nutzung einer Kombination aus PUFF und Ansoft SV (=Studentenversion)

Seit Anfang 2010 wird PUFF unter der GPLv3 License geführt. Der Pascal Quelltext mit Linux Package und Handbuch ist frei verfügbar. PUFF microwave CAD software on Linux

[Bearbeiten] RF-Sim 99

kostenlos z. B. von: http://www.janson-soft.de/amateurfunk/rfsim99/rfsim99.htm

oder neben anderen PDFs zur HF-Technik: http://home.sandiego.edu/~ekim/e194rfs01/

  • Berechnung aktiver und passiver Filter einschließlich Schaltplaneingabe
  • Ausgabe von Frequenz- und Phasengang, Smith-Diagramm

[Bearbeiten] Smith Plot

Neben diversen Mathcad-Beispielen und Skripten aus der HF-Technik eine Smith-Chart-Software: http://www.fritz.dellsperger.net/downloads.htm

[Bearbeiten] Sonnet Lite

Sonnet Lite provides a full-wave EM solution for 3D planar circuits A fully functional and powerful EM analysis software. Get started on your EM analysis within the next 30 minutes by downloading SONNET Lite! http://www.sonnetsoftware.com/products/lite/ http://www.sonnetsoftware.com/

[Bearbeiten] qucs

http://qucs.sourceforge.net/

  • freie Software
  • für Linux, Windows, OS X
  • hervorragende technische Dokumentation
  • Impedanzrechenfunktionen für Strip- und Microstripleitungen
  • Filterberechnungstool

[Bearbeiten] Antennensimulation

[Bearbeiten] cocoaNEC

Homepage: http://homepage.mac.com/chen/w7ay/cocoaNEC/index.html

  • Design und modulierung von Antennen
  • MacOS X (PowerPC und Intel)
  • Frei erhältlich (mit Quellcode)

[Bearbeiten] EZ-NEC

Homepage: http://eznec.com/

  • Antennenberechnung

demo program allows only 20 segments, which limits the complexity of antenna you can analyze. (EZNEC 4.0 allows 500 )

[Bearbeiten] MiniNEC

Homepage: http://www.emsci.com/ (2013-05-01 Seite nicht mehr vorhanden)

  • Antennenberechnung mittels "Momentenmethode" (Zerlegung der Antenne in kleine Segmente, Überlagerung der Teilfelder)
  • eingeschränkte Studenten/Amateurversion erhältlich
  • NEC = Numerical Electromagnetics Code

[Bearbeiten] SuperNEC

Homepage: http://www.supernec.com/

  • Antennenberechnung mittels "Momentenmethode"
  • 30-Tage-Testversion sowie unbegrenzt lauffähige Studentenversion (gegen Nachweis) erhältlich

[Bearbeiten] MMANA

Homepage (deutsche Version) : http://dl2kq.de/mmana/4-7.htm

Kostenlose Antennen-Analysesoftware, auf der mit MININEC Version 3 eingeführten Momentenmethode basierend

[Bearbeiten] RadioMobile

Hochfrequenz-Ausbreitungssimulation

[Bearbeiten] Sonstige

[Bearbeiten] FEMM

[Bearbeiten] GALEMU

Galemu is a GAL/PAL chip emulator. (GPL)

[Bearbeiten] Numerische Berechnungswerkzeuge

[Bearbeiten] Derive

http://education.ti.com

[Bearbeiten] FreeMat

http://freemat.sourceforge.net

  • freier MatLab-Clone
  • für Windows, Linux, Mac OS X

[Bearbeiten] GAUSS

Wissenschaftliche Simulationssoftware zur Berechung 3-dimensionaler Ladungsverteilungen in z. B. Halbleitern. Kann aus Geometrie und Dotierungsprofilen die Halbleitergleichungen ableiten.

[Bearbeiten] GnuPlot

http://www.gnuplot.info/

[Bearbeiten] Maple

http://www.maplesoft.com/

  • Wissenschaftliche Analyse und Simulationssystem zur Lösung komplexester Aufgaben der Mathematik. Lizenzpflichtig.

[Bearbeiten] JMathLib

http://mathlib.sourceforge.net

  • freier Matlab-Clone in 100% Java
  • für Windows, Linux, ...

[Bearbeiten] MatLab

http://www.mathworks.com/

[Bearbeiten] MuPad

http://www.mupad.de/

[Bearbeiten] Mathcad

http://www.mathsoft.com/ http://www.ptc.com/appserver/mkt/products/home.jsp?k=3901

  • rechnen mit Formeln wie auf dem Papier

[Bearbeiten] Maxima

http://maxima.sourceforge.net/

  • freie Software für Linux, OSX, Windows

[Bearbeiten] Octave

http://www.octave.org/

  • freier MatLab-Clone. Die Syntax ist überwiegend identisch
  • für Linux, Windows, OSX

[Bearbeiten] GNU R

http://www.r-project.org/

  • freier S-Clone. Die Syntax ist überwiegend identisch
  • für Linux, Windows, OSX

[Bearbeiten] SciLab

http://www.scilab.org/

  • freie Software
  • für Linux, Windows, MacOS
  • stellt eine C++ Library bereit, die in eigene DSP-Systeme eingebunden werden kann

[Bearbeiten] scipy

scipy [1] ist eine Erweiterung der Skriptsprache Python [2] mit numerischen Funktionen

  • freie Software
  • für Linux, Windows, OSX

[Bearbeiten] SMathStudio

SMathStudio [3] ist ein an MathCad angelehntes numerischer Berechnungs-, Visualisierungs-, und Dokumentationstool. Die Software ist Freeware/Donationware. Sie ist ins deutsche übersetzt, wird derzeit (Stand 26.06.2012) aktiv weiterentwickelt und supported im eigenem Forum

[Bearbeiten] Online Schaltungssimulatoren

[Bearbeiten] Tutorials

Von „http://www.mikrocontroller.net/articles/Schaltungssimulation“
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