Vegyes módú szimuláció

Spice - HDL - MCU szimuláció

Vegyes módú szimuláció

Spice - HDL - MCU szimuláció

A TINA 8 és újabb verziói közé tartozik egy új, nagy teljesítményű vegyes módú szimulációs motor. Az XSPICE vegyes módú algoritmuson alapul, amely MCU és VHDL komponensekkel bővült. Az áramkörökben szabadon keverhetjük a TINA analóg vagy digitális összetevőit, beleértve a mikrokontrollert (MCU) és a makrókat Spice vagy VHDL tartalommal. Az MCU-k kódjával együtt módosíthatja ezeket az összetevőket. (Az áramkörökben a TINA program analóg és digitális elemeit: csakúgy mint mikrokontrollerek (MCU), Spice, illetve VHDL tartalommal rendelkező makrók együtt is használhatjuk ún, vegyes áramköröket hozva létre.) Az áramkör analóg és digitális részeit az analóg illetve digitális szimulátor analizálja automatikusan létrehozva a megfelelő kapcsolatot ezen részek között. Ez a módszer biztosítja a szinkronizációt valamint a gyors konvergenciát.

Alább néhány példa a vegyes típusú szimulációra.

Hullámforma generálás VHDL és Spice aláramkörökkel

A bal oldali SW-MODE kapcsoló állapotától függően az alábbi áramkör analóg szinusz vagy fűrészfog jelet generál.

Vegyes módú szimuláció, kép 1

Az áramkör bal oldalán lévő digitális hullám doboz VHDL kódot tartalmaz egy keresési táblázattal (Sine_LUT ) a szinuszhullám és a fűrészfog jelének számlálója.

A VHDL-kód lényeges része:

folyamat (Reset, Clk)
kezdődik
akkor (Reset = '1')
Wave <= (others => '0');
LUT_index <= 0;
ekkor emelkedik a (z) Clint (Clk)
akkor (Enable = '0')
Wave <= (others => '0');
ekkor (Sel = '0')
Wave <= Sine_LUT (LUT_index);
más
Wave <= conv_std_logic_vector (LUT_index, 5);
vége, ha;
akkor (LUT_index = LUT_index_max)
LUT_index <= 0;
más
LUT_index <= LUT_index + 1;
vége, ha;
vége, ha;
folyamat befejezése;
d0 <= hullám (0); d1 <= hullám (1); d2 <= hullám (2); d3 <= hullám (3); d4 <= hullám (4);

A számláló digitális kimenetét az áramkör közepén megjelenő TINA 5 bit DA konverterében analóg jelké alakítja át.

A DAC szinuszhullámot alacsony átjárású szűrővel kell tisztítani. A TL081 Spice opamp modelljét fogjuk használni egy Sallen és Key alacsony átjárású szűrő konfigurációban. Nyomja meg az Enter Macro gombot az ingatlan párbeszédablakban, és a TINA megnyitja a makrót. Megtekintheti és szükség esetén módosíthatja a Spice kódot a makróban.

Itt vannak a teljes áramkör végső hullámformái, beleértve az öt számláló kimeneti hullámformáját is. SW_MODE a Magas állapotban van, kiválasztva a fűrészfogjelet.

Ha az SW-MODE kapcsolót alacsonyra állítjuk és ismételten futtatjuk a Transient elemzést, a hullámformák:

Az analóg szűrő hatásának megtekintéséhez a görbékre kattintva és a Del gomb megnyomásával törölje a d0 görbét a d4 értékre.

MCU vezérelt SMPS áramkör

A TINA vegyes módú szimulátora nemcsak az MCU-kat, hanem a TINA könyvtárainak bármely lineáris vagy nemlineáris alkatrészét is lehetővé teszi. Például tanulmányozzuk a következő áramkört, amely egy DC-DC átalakítót valósít meg, az 5V DC-t 13V DC-re konvertálja, és erősítő üzemmódban működik.

Az alábbi hullámalakok azt mutatják, hogy az analóg részek és az MCU kölcsönhatásba lépnek a TINA-ban.

Vegyes áramkör példa egyszerű analóg és digitális komponensekből