Schaltungsentwurfstool in TINA

Schaltungsentwurfstool in TINA

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TINA ist nicht nur ein Schaltungssimulator, sondern auch ein sehr leistungsfähiger Schaltungsentwickler.

Die einfachste Art des Schaltungsdesigns mit TINA besteht darin, die Schaltungsantworten durch Simulation zu überprüfen und die Schaltungsparameter so zu ändern, dass das Netzwerk die Zielausgangswerte erzeugt. Darüber hinaus bietet TINA verschiedene Tools für das direkte Schaltungsdesign.

Das Schaltungsentwurfstool von TINA arbeitet mit den Entwurfsgleichungen Ihrer Schaltung, um sicherzustellen, dass die angegebenen Eingänge zu der angegebenen Ausgangsantwort führen. Das Tool erfordert von Ihnen eine Aussage über Ein- und Ausgänge und die Beziehungen zwischen den Komponentenwerten. Das Tool bietet Ihnen eine Lösungsengine, mit der Sie wiederholte und genaue Lösungen für verschiedene Szenarien erstellen können. Die berechneten Bauteilwerte werden automatisch im TINA-Schaltplan festgelegt und Sie können das Ergebnis durch Simulation überprüfen.

Dieses Werkzeug kann beispielsweise Rückkopplungs- oder andere Widerstands- und Kondensatorwerte eines Verstärkers berechnen, um eine bestimmte Verstärkung und Bandbreite zu erreichen, und es kann Komponentenparameter von Stromversorgungsschaltungen berechnen, um die Anforderungen an Ausgangsspannung und Welligkeit zu erfüllen.

Das Designer Tool von TINA fördert eine gute Dokumentation, indem es den Entwurfsvorgang zusammen mit der Schaltung speichert.

Für Hersteller von Halbleiterbauelementen und anderen elektronischen Bauteilen ist es auch sehr nützlich, neben dem Entwurfsverfahren Anwendungsschaltungen bereitzustellen.

Lassen Sie uns die Verwendung dieses Tools anhand eines einfachen Beispiels für einen Operationsverstärker demonstrieren.

Öffnen Sie die OPA350-Schaltung "Invert Gain Test Circuit Design.TSC" aus dem Ordner "ExamplesDesign Tool" von TINA.

Im TINA-Schaltplaneditor wird die folgende Schaltung angezeigt:

Mit dem Designtool werden Rf und Vref so eingestellt, dass die angegebene Verstärkung und DC-Ausgangsspannung erreicht werden.

Rufen Sie nun das Design Tool aus dem Tools-Menü von TINA auf.

Der folgende Dialog erscheint:

Beachten Sie, dass Sie im Dialogfeld "Design Tool" auch auf Komponentenparameternamen verweisen können.

Beispielsweise wird in der Zeile Vout_DC der Maximalwert als V1-200m festgelegt, was besagt, dass die DC-Ausgangsspannung mindestens um 200mV niedriger sein muss als die V1-Versorgungsspannung des IC.

Wenn Sie nur die Entwurfsprozedur ausführen möchten, drücken Sie die grüne Ausführungstaste oder die Taste F9 oder verwenden Sie den Befehl Ausführen im Menü des Werkzeugs.

Wenn Sie TINA im interaktiven Modus ausführen, können Sie sofort die Auswirkungen der Änderungen sehen, die vom Designtool vorgenommen wurden.

Um den Entwurfsvorgang selbst zu sehen, klicken Sie im Dialogfeld auf die Schaltfläche Mehr.

Der in TINAs Interpreter geschriebene Code des Entwurfsvorgangs wird angezeigt:

Ändern Sie nun den Gain-Eingangsparameter in -1, Vout_DC in 3V und führen Sie die Prozedur aus, indem Sie im Menü auf Ausführen klicken oder die grüne Taste oder F9 auf der Tastatur drücken. 

Im Codeteil sehen wir:

A: = 10 ^ (Aol / 20) 
Rg: = Rscale 
Rf: = - Gewinn * Rg * (1 + 1 / A) / (1 + Gewinn / A) 
Rf = [1.0002k] 
Vref: = Vout_DC / (1 + Rf / Rg) 
Vref = [1.4998]

Die neuen Werte werden sofort im Schaltplaneditor in brauner Farbe angezeigt.

Drücken Sie die grüne DC-Taste, um die DC-Ausgangsspannung anzuzeigen:

Führen Sie nun eine AC-Transfer-Analyse durch. Das Bode-Diagramm wird angezeigt:

Die kleine Frequenzverstärkung ist 0dB, was dem angegebenen Vout / Vin = -1-Wert entspricht.

Komplexere Beispiele finden Sie im Design Tool-Ordner von TINA.

Sie können Ihre eigene Schaltungsentwurfsprozedur in beliebigen TINA-Schaltungen erstellen und zusammen mit der Schaltung selbst speichern.

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