TINA डिजाइन सुइट र TINACloud संग सर्किट सिमुलेशन

By Prof. Dr. Dogan Ibrahim

यस ई-पुस्तक, सबैभन्दा धेरै बिक्रि हुने इलेक्ट्रोनिक लेखक, प्रो. डा. डोगन इब्राहिमले बिजुली र इलेक्ट्रोनिक सर्किटको डिजाइन र विश्लेषण सिकाउने र TINA र TINACloud दुबै प्रयोग गरेर PCB बोर्डहरू विकास गर्ने लक्ष्य राखेका छन्। यो पुस्तक इलेक्ट्रिकल/इलेक्ट्रोनिक इन्जिनियरहरू, प्राविधिक कलेजहरू र विश्वविद्यालयहरूमा स्नातक इलेक्ट्रोनिक/इलेक्ट्रिकल इन्जिनियरिङका विद्यार्थीहरू, स्नातकोत्तर र अनुसन्धानका विद्यार्थीहरू, शिक्षकहरू, र शौकहरूका लागि लक्षित छ। एनालग र डिजिटल इलेक्ट्रिकल/इलेक्ट्रोनिक इन्जिनियरिङका धेरैजसो क्षेत्रहरू समेटेर धेरै परीक्षण गरिएका र काम गर्ने सिमुलेशन उदाहरणहरू प्रदान गरिएका छन्। यसमा एसी र डीसी सर्किटहरू, डायोडहरू, जेनर डायोडहरू, ट्रान्जिस्टर सर्किटहरू, अपरेशनल एम्पलीफायरहरू, सीढी रेखाचित्रहरू, 3-फेज सर्किटहरू, म्युचुअल इन्डक्टेन्स, रेक्टिफायर सर्किटहरू, ओसिलेटरहरू, सक्रिय र निष्क्रिय फिल्टर सर्किटहरू, डिजिटल तर्क, VHDL, MCUs, switch समावेश छन्। बिजुली आपूर्ति, PCB डिजाइन, फूरियर श्रृंखला, र स्पेक्ट्रम। पाठकहरूलाई कुनै पनि प्रोग्रामिङ अनुभव हुनु आवश्यक छैन जबसम्म तिनीहरू जटिल MCU सर्किटहरू अनुकरण गर्न चाहँदैनन्।

सामग्रीको तालिका:

अध्याय 1 ● परिचय

1.1 ● Why simulation? 13
१.२ ● इलेक्ट्रोनिक सिमुलेशन १४
१ ● SPICE modelling of electronic circuits 15
1.4 ● TINA कार्यक्रम 16
1.4.1 ● Schematic capture 17
१.४.२ ● लाइभ थ्रीडी Breadboard Tool 17
१.४.३ ● PCB डिजाइन १७
1.4.4 ● विद्युत नियम जाँच (ERC) 17
१.४.५ ● योजनाबद्ध प्रतीक सम्पादक १८
१.४.६ ● पुस्तकालय प्रबन्धक १८
1.4.7 ● IBIS model support 18
1.4.8 ● Parameter Extractor 18
१.४.९ ● पाठ र समीकरण सम्पादक १८
1.4.10 ● DC analysis 19
१.४.११ ● क्षणिक विश्लेषण १९
१.४.१२ ● स्वतः अभिसरण १९
१.४.१३ ● क्षणिक आवाज विश्लेषण १९
1.4.14 ● Fourier analysis 19
1.4.15 ● Digital simulation 20
१.४.१६ ● HDL सिमुलेशन २०
१.४.१७ ● माइक्रोकन्ट्रोलर (MCU) सिमुलेशन २०
१.४.१८ ● फ्लोचार्ट सम्पादक र डिबगर २०
1.4.19 ● AC analysis 21
1.4.20 ● Network analysis 21
1.4.21 ● Linear AC Noise analysis 21
१.४.२२ ● प्रतीकात्मक विश्लेषण २१
1.4.23 ● मोन्टे-कार्लो र सबैभन्दा खराब-केस विश्लेषण 21
१.४.२४ ● डिजाइन उपकरण २१
1.4.25 ● Optimisation 22
१.४.२६ ● पोस्ट-प्रोसेसर २२
१.४.२७ ● प्रस्तुति २२
१.४.२८ ● अन्तरक्रियात्मक मोड २२
१.४.२९ ● भर्चुअल उपकरण २३
1.4.30 ● Real-time Test & Measurements 23
१.४.३१ ● तालिम र परीक्षा २३
१.४.३२ ● मेकाट्रोनिक्स एक्सटेन्सन २३

अध्याय २ ● TINA संस्करणहरू

2.1 ● Overview 24
2.2 ● संस्करण सुविधाहरू 24
2.3 ● Options 27
2.4 ● Supplementary hardware 27
2.4.1 ● LabXplorer: स्थानीय र संग शिक्षा र प्रशिक्षण को लागी मल्टिफंक्शन उपकरण
रिमोट मापन क्षमताहरू 27

अध्याय ३ ● TINA स्थापना प्रक्रिया

3.1 ● Hardware and software requirements 29
३.२ ● स्थापना २९
3.3 ● TINA 36 को हार्डवेयर कुञ्जी (डोंगल) संस्करण स्थापना गर्दै
3.4 ● TINA 37 को सफ्टवेयर संरक्षित संस्करणको प्राधिकरण

अध्याय 4 ● शुरुवात गर्दै - सरल सर्किटहरू अनुकरण गर्दै

४.१ ● योजनाबद्ध सम्पादक ३८
४.२ ● सिमुलेशन १ – शृङ्खला र समानान्तर प्रतिरोधक ३९
4.3 ● Simulation 2 – Resistor – capacitor circuit 49
४.४ ● सिमुलेशन ३ – रेसिस्टर – इन्डक्टर–क्यापेसिटर सर्किट ६१
4.5 ● Simulation 4 – Power consumption – using a power meter 67
४.६ ● सिमुलेशन ५ - कम्पोनेन्टहरूमा भोल्टेज - भोल्टमिटर ६९ प्रयोग गरेर
4.7 ● सिमुलेशन 6 - एम्पियर मिटर 70 प्रयोग गरेर कम्पोनेन्टहरू मार्फत वर्तमान
4.8 ● सिमुलेशन 7 - प्रतिबाधा मिटर 71 को प्रयोग गरेर प्रतिबाधा मापन
4.9 ● सिमुलेशन 8 - ओममिटर 73 को प्रयोग गरेर प्रतिरोध मापन
४.१० ● सिमुलेशन ९ - ओसिलोस्कोप कम्पोनेन्ट ७४ प्रयोग गरी कम्पोनेन्टहरूमा भोल्टेज प्लट गर्ने
4.11 ● Simulation 10 – Measuring frequency using a frequency meter 78
4.12 ● Simulation 11 – AC circuit analysis I 79
4.13 ● सिमुलेशन 12 - AC सर्किट विश्लेषण II 82
4.14 ● सिमुलेशन 13 - AC सर्किट विश्लेषण III 84
४.१५ ● सिमुलेशन १४ – थेभेनिन्स प्रमेय – एसी सर्किट विश्लेषण ८६
4.16 ● Simulation 15 – Norton’s Theorem – AC circuit analysis 89
४.१७ ● ३-फेज सर्किट ९२
4.17.1 ● सिमुलेशन 16 - प्रतिरोधी लोड 3 संग 93 चरण तारा जडान सर्किट विश्लेषण
४.१७.२ ● सिमुलेशन १७ - ३ फेज तारा जडान गरिएको सर्किट विश्लेषण प्रतिरोधात्मक र
आगमनात्मक लोड 95
4.18 ● Mutual inductance 98
४.१८.१ ● सिमुलेशन १८ - म्युचुअल इन्डक्टन्स ९९

अध्याय ५ ● डायोड सर्किट डिजाइन र सिमुलेशन

५.१ ● सिमुलेशन १ – साधारण डायोड सर्किट १०२
५.२ ● सिमुलेशन २ - हाफ-वेभ रेक्टिफायर सर्किट १०३
५.३ ● सिमुलेशन ३ - ट्रान्सफर्मर १०४ भएको हाफ-वेभ रेक्टिफायर सर्किट
५.४ ● सिमुलेशन ४ - केन्द्रमा ट्याप गरिएको ट्रान्सफर्मर १०५ भएको फुल-वेभ रेक्टिफायर सर्किट
५.५ ● सिमुलेशन ५ - ट्रान्सफर्मर १०७ भएको फुल-वेभ ब्रिज रेक्टिफायर सर्किट
५.६ ● सिमुलेशन ६ – डायोड क्ल्याम्पर सर्किट १०९
५.७ ● सिमुलेशन ७ – जेनर डायोड विशेषताहरू ११०
5.8 ● Simulation 8 – Zener diode voltage regulator 112
5.9 ● Simulation 9 – Zener diode symmetrical voltage limiter 113
५.१० ● सिमुलेशन १० - भोल्टेज ट्रिपलर सर्किट ११४

अध्याय 6 ● ट्रान्जिस्टर सर्किट डिजाइन र सिमुलेशन

6.1 ● Simulation 1 – Bipolar transistor characteristics 118
6.2 ● Simulation 2 – Common emitter transistor amplifier – Analysis 119
6.3 ● Simulation 3 – Common emitter transistor amplifier – Design 125
6.4 ● सिमुलेशन 4 - बहु-चरण साझा एमिटर ट्रान्जिस्टर एम्पलीफायर - TINA 127 मा सबसर्किटहरू प्रयोग गर्दै
6.5 ● The Netlist 131
६.६ ● सिमुलेशन ५ – BJT ट्रान्जिस्टर Colpitts oscillator 6.6
6.7 ● Transistor as a two port network 136
6.7.1 ● Transistor h parameters 139
6.8 ● सिमुलेशन 6 - JFET ट्रान्जिस्टर साझा स्रोत एम्पलीफायर 142
6.9 ● सिमुलेशन 7 - JFET ट्रान्जिस्टर विशेषता कर्भहरू 146
6.10 ● सिमुलेशन 8 - BJT ट्रान्जिस्टर स्विच 147
६.११ ● थायरिस्टर्स र ट्राइक्स १४९
6.11.1 ● सिमुलेशन 9 - थायरिस्टर चरण नियन्त्रण 149
6.11.2 ● सिमुलेशन 10 - Triac चरण नियन्त्रण 151
६.१२ ● अडियो पावर एम्पलीफायर १५३
६.१२.१ ● सिमुलेशन ११ – कक्षा AB अडियो पावर एम्पलीफायर १५४

अध्याय 7 ● अपरेशनल एम्पलीफायर सर्किट डिजाइन र सिमुलेशन

७.१ ● प्रमुख विशेषताहरू १६१
७.२ ● अपरेशनल एम्पलीफायर सर्किट १६२
७.२.१ ● उल्टो एम्पलीफायर १६३
7.2.1 ● Inverting amplifier 163
७.२.२ ● नन-इन्भर्टिङ एम्पलीफायर १६३
७.२.३ ● भोल्टेज अनुयायी १६४
७.२.४ ● भोल्टेज एडर एम्पलीफायर १६५
७.२.५ ● भोल्टेज घटाउने १६६
७.२.६ ● भोल्टेज इन्टिग्रेटर १६७
७.२.७ ● भोल्टेज विभेदक १६८
7.2.8 ● Current to voltage converter 169
७.३ ● सिमुलेशन १ - उल्टो एम्पलीफायर १७१
7.4 ● Simulation 2 – Summing amplifier 174
७.५ ● सिमुलेशन ३ - भोल्टेज एकीकृत एम्पलीफायर १७५
7.6 ● Simulation 4 – Half-wave rectifier circuit 176
७.७ ● डिजाइन उपकरण १७८
७.७.१ ● सिमुलेशन ५ - उदाहरण डिजाइन १७८
१.४.२५ ● अप्टिमाइजेसन २२
7.8.1 ● सिमुलेशन 6 - उदाहरण डिजाइन - AC सर्किट 183
7.8.2 ● सिमुलेशन 7 - उदाहरण डिजाइन - DC सर्किट 185
७.९ ● साइनसाइडल ओसिलेटरहरू। १८७
७.९.१ ● सिमुलेशन ८ – फेज शिफ्ट ओसिलेटर १८७
७.९.२ ● सिमुलेशन ९ – द विएन ब्रिज ओसिलेटर १८९
७.९.३ ● सिमुलेशन १० - कोल्पिट्स ओसिलेटर १९२
७.१० ● स्क्वायर वेभ जेनेरेटर १९४
७.१०.१ ● सिमुलेशन ११ - अपरेशनल एम्पलीफायर स्क्वायर वेभ जेनेरेटर १९४
७.१०.२ ● सिमुलेशन १२ - ५५५ एकीकृत सर्किट १९६

अध्याय 8 ● फिल्टर सर्किट डिजाइन र सिमुलेशन

८.१ ● TINA फिल्टर १९९
८.२ ● सिमुलेशन १ - दोस्रो अर्डर कम-पास सक्रिय फिल्टर २०१ डिजाइन गर्दै
8.3 ● सिमुलेशन 2 - उच्च-अर्डर कम-पास सक्रिय फिल्टर 206 डिजाइन गर्दै
8.4 ● Simulation 3 – Designing a high-pass active filter 207
८.५ ● सिमुलेशन ४ - ब्यान्ड-पास सक्रिय फिल्टर २०९ डिजाइन गर्दै
8.6 ● सिमुलेशन 5 - कम-पास निष्क्रिय फिल्टर 210 डिजाइन गर्दै

अध्याय 9 ● डिजिटल तर्क सर्किट डिजाइन र सिमुलेशन

9.1 ● TINA 212 प्रयोग गरेर डिजिटल तर्क सिमुलेशन
९.२ ● सिमुलेशन १ – सरल र गेट २१२
९.३ ● सिमुलेशन २ - गेट्स २१५ को प्रयोग गरेर हाफ एडर
९.४ ● सिमुलेशन ३ – २-बिट सिंक्रोनस काउन्टर २१६
९.५ ● सिमुलेशन ४ – ७-खण्ड LED डिस्प्ले २१७
९.६ ● सिमुलेशन ५ – ४-बिट बाइनरी काउन्टर तर्क सूचकहरु संग २१८
९.७ ● सिमुलेशन ६ – ४-बिट दशक काउन्टर ७-खण्ड डिस्प्ले २१९
9.8 ● Simulation 7 – 8-bit decade counter with two 7-segment displays 220
9.9 ● सिमुलेशन 8 - 4-बिट दशक काउन्टर र 7-खण्ड डिस्प्ले - 4-बिट डाटा जेनरेटर प्रयोग गर्दै 221
9.10 ● Simulation 9 – Creating a full adder – using a MACRO 223
9.11 ● हार्डवेयर विवरण भाषाहरू (HDLs) प्रयोग गर्दै 225
9.11.1 ● डिजिटल सर्किट 226 को विश्लेषण गर्न TINA मा VHDL सिमुलेशन प्रयोग गर्दै
9.11.2 ● सिमुलेशन 10 - हाफ एडर सर्किट - VHDL 226
9.11.3 ● सिमुलेशन 11 - काउन्टर सर्किट - VHDL 230
9.11.4 ● The VHDL Debugger 233
9.12 ● डिजिटल सर्किट 235 को विश्लेषण गर्न TINA मा Verilog सिमुलेशन प्रयोग गर्दै

अध्याय १० ● तर्क डिजाइन उपकरण

अध्याय ११ ● माइक्रोकन्ट्रोलरहरूको अनुकरण गर्दै

२.१ ● सिंहावलोकन २४
11.2 ● फ्लोचार्ट सम्पादक 246 प्रयोग गर्दै
11.2.1 ● Simulation 1 – Alternately flashing 2 LEDs – PIC series microcontroller 246
11.2.2 ● Simulation 2 – 4-bit Up/Down counter with hex display – PIC series microcontroller 249
११.२.३ ● फ्लोचार्ट डिबगिङ २५२
11.3 ● Using assembly programming 253
11.3.1 ● Simulation 3 – Counter – PIC series microcontroller 253
11.3.2 ● asm कोड 255 परिमार्जन गर्दै
11.3.3 ● ASM कोड 256 लाई डिबग गर्दै
11.4 ● C प्रोग्रामिङ 257 प्रयोग गर्दै
11.4.1 ● सिमुलेशन 4 - काउन्टर - ATTINY13 माइक्रोकन्ट्रोलर 258
11.4.2 ● सिमुलेशन 5 – ट्राफिक लाइट – ATTINY13 माइक्रोकन्ट्रोलर 261
11.4.3 ● सिमुलेशन 6 - LCD काउन्टर - Arduino Uno 263
11.4.4 ● सिमुलेशन 7 – ट्राफिक लाइट सिक्वेन्सर – PIC माइक्रोकन्ट्रोलर 266
11.4.5 ● सिमुलेशन 8 - फ्ल्यासिङ लाइट- STM32 माइक्रोकन्ट्रोलर 268
11.5 ● मेमोरी यन्त्रहरू 272
11.5.1 ● सिमुलेशन 9 - 2-bit x 2-bit डिजिटल गुणक - ROM मेमोरी। २७२
11.5.2 ● सिमुलेशन 10 - दुई हेक्स डिस्प्ले संग 4-बिट बाइनरी काउन्टर - ROM मेमोरी। २७५

अध्याय १२ ● सीढी तर्क सर्किटहरू

१२.१ ● सिंहावलोकन। २७८
12.2 ● सिमुलेशन 1 - लाइट र मोटर 278 संग भर्याङ तर्क
12.3 ● डिजिटल तर्क घटकको रूपमा सीढी तर्क घटक 279
12.4 ● Latching circuit 281
१२.४.१ ● सिमुलेशन २ - लैचिङ मोटर सर्किट २८१
१२.४.२ ● सिमुलेशन ३ - फर्वार्ड/रिभर्स मोटर नियन्त्रण २८३
12.4.3 ● Simulation 4 – Conveyor belt controller 284

अध्याय १३ ● स्विचिङ-मोड पावर सप्लाई सर्किटहरू (SMPS)

१२.१ ● सिंहावलोकन। २७८
१३.२ ● सिमुलेशन १ – TPS13.2 SMPS सर्किट २८६

अध्याय 14 ● प्रिन्टेड सर्किट बोर्ड (PCB) डिजाइन

२.१ ● सिंहावलोकन २४
14.2 ● द्विध्रुवी ट्रान्जिस्टर मल्टिभाइब्रेटर सर्किट परियोजना 293
14.2.1 ● डिजाइन 294
14.2.2 ● सिमुलेशन 294
14.2.3 ● पदचिह्न नाम 295 जाँच गर्नुहोस्
14.2.4 ● तनाव विश्लेषण 297
14.2.5 ● आफ्नो योजनाबद्ध 297 बचत गर्नुहोस्
14.2.6 ● TINA PCB कार्यक्रम सुरु गर्नुहोस्। २९८
14.2.7 ● Gerber फाइल 302
14.2.8 ● GCode NC ड्रिल फाइल 302
14.2.9 ● PCB जानकारी 303
14.2.10 ● घटक सूची 303
14.2.11 ● नेटलिस्ट 304

अध्याय १५ ● PCB डिजाइन प्रविधिहरू

२.१ ● सिंहावलोकन २४
15.2 ● योजनाबद्ध सम्पादक र TINA 307 को PCB डिजाइनरमा बसहरू सिर्जना गर्दै
15.3 ● एउटै प्याकेज 310 मा धेरै एकाइहरू
15.4 ● तर्क घटकहरूको विद्युत आपूर्ति 313
१५.५ ● दोहोरिने सर्किट ब्लकहरू (प्रतिलिपि म्याक्रो प्रकार्य प्रयोग गरेर) ३१६
15.6 ● दुई-तह, दोहोरो-पक्षीय, सतह-माउन्ट टेक्नोलोजी बोर्ड 320 सिर्जना गर्दै
15.7 ● PCB कम्पोनेन्टहरू सिर्जना गर्दै 325

अध्याय 16 ● योजनाबद्ध प्रतीकहरू र पदचिह्नहरू बनाउने

२.१ ● सिंहावलोकन २४
१६.२ ● उदाहरण ३२८
16.3 ● योजनाबद्ध प्रतीक सम्पादक 332 मा IC विजार्ड प्रयोग गर्दै
16.4 ● फुटप्रिन्ट सम्पादक 335 प्रयोग गर्दै
16.5 ● IC विजार्ड फुटप्रिन्ट सम्पादक 339 मा
१६.५.१ ● उदाहरण डिजाइन ३४०
16.6 ● TINA 343 मा सार्वजनिक PCB फुटप्रिन्टहरू थप्दै
16.7 ● TINA 3 मा सार्वजनिक 346D फुटप्रिन्ट मोडेलहरू थप्दै

अध्याय १७ ● TINACloud प्रयोग गर्दै

२.१ ● सिंहावलोकन २४
17.2 ● TINACloud 349 प्रयोग गर्न सुरु गर्दै
17.3 ● उदाहरण सिमुलेशन 350
17.4 ● उदाहरण PCB डिजाइन 355
17.5 ● आफ्नो TINA योजनाबद्ध 357 साझेदारी गर्दै

अध्याय 18 ● अन्य उपयोगी उपकरणहरू

२.१ ● सिंहावलोकन २४
१८.२ ● थ्रीडी Breadboard 359
18.3 ● तनाव (धूम्रपान) विश्लेषण 360
18.4 ● इलेक्ट्रिक नियम जाँच (ERC) 362
१८.५ ● सिरियल मोनिटर ३६२
१८.६ ● कम्पोनेन्ट एक्सप्लोरर ३६२
18.7 ● घटक 363 फेला पार्नुहोस्
१८.८ ● प्रोटेक्ट सर्किट ३६४
१८.९ ● ३६५ निर्यात गर्नुहोस्
18.10 ● 365 आयात गर्नुहोस्
18.11 ● फुरियर श्रृंखला 365
१८.१२ ● फोरियर स्पेक्ट्रम ३६७
18.13 ● शोर विश्लेषण 367
18.14 ● शक्ति अपव्यय विश्लेषण 369
१८.१५ ● दोभाषे ३७०
18.15.1 ● उदाहरण 1 - RLC सर्किट 371
18.15.2 ● उदाहरण 2 - DC सर्किट 373
18.15.3 ● उदाहरण 3 - AC सर्किट 374
18.15.4 ● Integrals 375 को मूल्याङ्कन गर्दै
18.15.5 ● समीकरण 375 को रेखीय प्रणाली समाधान गर्दै
१८.१५.६ ● रेखाचित्र ३७६
१८.१५.७ ● बोड रेखाचित्र ३७७
18.15.8 ● सिग्नल परिभाषा 379
18.15.9 ● समर्थित प्रकार्यहरू 381
18.16 ● DC तापमान विश्लेषण 382
18.17 ● प्यारामिटर एक्स्ट्रक्टर 382
18.18 ● Finite State Machine Editor 384

अध्याय 19 ● पुस्तकालय प्रबन्धक

अध्याय २० ● फिल्ड-प्रोग्रामेबल गेट एरे (FPGA)

२.१ ● सिंहावलोकन २४
20.2 ● TINA प्रयोग गरी योजनाबद्ध डिजाइन प्रविष्टि सहित FPGA बोर्डहरू प्रोग्रामिङ - उदाहरण 1
391
20.3 ● TINA प्रयोग गरी योजनाबद्ध डिजाइन प्रविष्टि सहित FPGA बोर्डहरू प्रोग्रामिङ - उदाहरण 2
400
20.4 ● TINA 404 सँग VHDL मा FPGA बोर्डहरू प्रोग्रामिङ
20.5 ● TINACloud 407 सँग भेरिलोगमा FPGA बोर्डहरू प्रोग्रामिङ
20.6 ● कार्यक्रमलाई Basys 3 board 411 को गैर-अस्थिर मेमोरीमा भण्डारण गर्दै
20.7 ● सेकेन्ड काउन्टर 7-खण्ड 4-अंकको Basys 3 FPGA बोर्डमा TINA प्रयोग गरी
VHDL 415
20.8 ● 7-खण्ड 4-अंकको Basys 3 FPGA बोर्डमा TINA प्रयोग गरी पुसबटन काउन्टर
VHDL 428

अध्याय २१ ● अतिरिक्त जानकारी

21.1 ● TINA वेबसाइट 431
21.2 ● TINA-TI 434
21.3 ● अन्य उपयोगी लिङ्कहरू 434
21.4 ● TINA मद्दत फाइलहरू 435
● उपसंहार ४३६
● अनुक्रमणिका ४३७