Symulacja trybu mieszanego

Spice - HDL - ko-symulacja MCU

Symulacja trybu mieszanego

Spice - HDL - ko-symulacja MCU

Jump to TINA Main Page & General Information 

Wersja TINA 8 i nowsze zawierają nowy, potężny silnik symulujący tryb mieszany. Jest oparty na XSPICE algorytm trybu mieszanego, rozszerzony o komponenty MCU i VHDL. W twoich obwodach możesz dowolnie mieszać dowolne analogowe lub cyfrowe elementy TINA, w tym mikrokontrolery (MCU) i makra z Spice lub zawartość VHDL. Możesz modyfikować te komponenty w locie wraz z kodem w MCU. TINA będzie analizować analogowe części w sposób analogowy, cyfrowe części cyfrowe i automatycznie utworzy interfejsy między komponentami. Zapewnia to synchronizację i szybką konwergencję.

Przyjrzyjmy się niektórym z zastosowań tego trybu na kilku przykładach.

Generowanie przebiegu z VHDL i Spice subcircuits

Następujący obwód generuje analogowy sygnał sinusoidalny lub piłokształtny w zależności od stanu lewego przełącznika SW-MODE.

Symulacja trybu mieszanego, obraz 1

Pole Digital Wave po lewej stronie obwodu zawiera kod VHDL z tabelą odnośników (Sine_LUT ) dla fali sinusoidalnej i licznik dla sygnału piłokształtnego.

Zasadniczą częścią kodu VHDL jest:

 process(Reset, Clk) 
   begin 
        if (Reset = ‘1’) then 
               Wave <= (others => ‘0’); 
               LUT_index <= 0; 
   elsif rising_edge(Clk) then 
   if (Enable = ‘0’) then 
     Wave <= (others => ‘0’); 
   elsif (Sel = ‘0’) then 
     Wave <= Sine_LUT(LUT_index); 
       else 
         Wave <= conv_std_logic_vector(LUT_index,5); 
       end if;
       if (LUT_index = LUT_index_max) then 
         LUT_index <= 0; 
       else 
         LUT_index <= LUT_index + 1; 
       end if;
   end if; 
   end process; 
   d0 <= Wave(0); d1 <= Wave(1); d2 <= Wave(2); d3 <= Wave(3); d4 <= Wave(4);

Wyjście cyfrowe licznika jest przekształcane na sygnał analogowy w konwerterze 5 bit DA TINA pokazanym w środku obwodu.

Wyjście sinusoidalne DAC należy oczyścić za pomocą filtra dolnoprzepustowego. Użyjemy Spice model opampa TL081 w konfiguracji Sallena i filtru dolnoprzepustowego. Naciśnij przycisk Enter Macro w oknie dialogowym właściwości, a TINA otworzy makro. Możesz przejrzeć i, jeśli to konieczne, zmodyfikować Spice kod wewnątrz makra.

Oto ostatnie przebiegi pełnego obwodu, w tym pięć przebiegów wyjściowych licznika. SW_MODE jest w stanie High, wybierając sygnał piłokształtny.

Jeśli zmienimy przełącznik SW-MODE na Low i ponownie wykonamy analizę Transient, przebiegi są:

Aby zobaczyć efekt filtra analogowego, usuń krzywe d0 z d4 z diagramu, klikając krzywe i naciskając klawisz Del.

Obwód SMPS sterowany MCU

Symulator trybu mieszanego TINA nie tylko umożliwia MCU, ale także dowolne części liniowe lub nieliniowe w bibliotekach TINA. Jako przykład przyjrzyjmy się następującemu obwodowi, który realizuje konwerter DC-DC, konwertując 5V DC na 13V DC i działając w trybie boost.

Poniższe przebiegi pokazują, jak części analogowe i MCU współdziałają w TINA.

Przykład obwodu mieszanego składający się z prostych komponentów analogowych i cyfrowych