Simulácia zmiešaného režimu

Spice - HDL - MCU simulácia

Simulácia zmiešaného režimu

Spice - HDL - MCU simulácia

Jump to TINA Main Page & General Information

TINA verzia 8 a vyššie obsahujú nový výkonný simulačný motor so zmiešaným režimom. Je založený na XSPICE algoritmus zmiešaného režimu, rozšírený o komponenty MCU a VHDL. Vo vašich obvodoch môžete voľne mixovať ľubovoľné analógové alebo digitálne komponenty TINA, vrátane mikrokontrolérov (MCU) a makier s Spice alebo VHDL. Tieto komponenty môžete modifikovať počas letu spolu s kódom v MCU. TINA bude analyzovať analógové časti v analógovom, digitálne časti v digitálnom formáte a automaticky vytvorí rozhrania medzi komponentmi. To zaručuje synchronizáciu a rýchlu konvergenciu.

Pozrime sa na niektoré z použití tohto režimu prostredníctvom niekoľkých príkladov.

Generovanie priebehov pomocou VHDL a Spice pomocné obvody

Nasledujúci obvod generuje analógový sínusový alebo pílový signál v závislosti od stavu ľavého prepínača SW-MODE.

Pole Digitálna vlna na ľavej strane obvodu obsahuje kód VHDL s vyhľadávacou tabuľkou (Sine_LUT ) pre sínusovú vlnu a počítadlo pílového signálu.

Základnou súčasťou kódu VHDL je:

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);

Digitálny výstup počítadla sa prevedie na analógový signál v 5 bitovom DA konvertore TINA zobrazenom v strede obvodu.

Výstup sínusovej vlny DAC je potrebné vyčistiť filtrom s nízkym prietokom. Použijeme a Spice opamp model TL081 v konfigurácii Sallen a Key low pass. V dialógovom okne vlastností stlačte tlačidlo Enter Macro a makro otvorí TINA. Môžete skontrolovať av prípade potreby upraviť Spice kód vnútri makra.

Tu sú konečné vlnové priebehy celého obvodu, vrátane piatich priebehov výstupného signálu. SW_MODE sa nachádza v stave High (Vysoký), pričom sa zvolí signál pílových zubov.

Ak zmeníme prepínač SW-MODE do polohy Low a znovu spustíme analýzu Transient, priebehy vĺn sú:

Ak chcete vidieť účinok analógového filtra, odstráňte z diagramu krivky d0 na d4 kliknutím na krivky a stlačením klávesu Del.

MCU riadený obvod SMPS

Simulátor zmiešaného režimu TINA umožňuje nielen MCU, ale aj akékoľvek lineárne alebo nelineárne časti v knižniciach TINA. Ako príklad si pozrime nasledujúci okruh, ktorý realizuje konvertor DC-DC, konvertujúci 5V DC na 13V DC a pracujúci v režime boost.