TINA-TI使用说明(中文)

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TINA-TI使用说明(中文),对初学者是很好的资源。
TEXAS INSTRUMENTS www.ti.com 用TNA-7搭建一个电路 旦软件被下载到您的电脑,通过选择 Windows的“开始”菜单或点击桌面上在软件安装过程中所创建的TNAT图标启 动软件。软件第一次出现在屏幕上的界面如图2所示。 2 Noname.Schematic Editor 回区 Fe Edt Insert View Analysis TeM Tools Help e回出图T tound Bac/Swd人!/SrC人Se" ndtctots A Spice lacLos Top row(Menus): Commands associated with files, types of analysis test and measurement options, and help Second row (Icons): File operations, text, hide and wiring feature selection, etc Third and fourth rows(Icons and Tabs) Third row icons select component type fourth row tabs select component group Circuit Workspace NOname 图2TNAT原理图编辑器界面 图所显示的是原理图编辑器的布局。图中空白的工作区是设计窗口,用以在其中搭建测试电路。原理图编辑器标题栏的下 面是一个可操作的菜单行选项,如文件操作、分析操作、测试及测量设备的选柽等等。在菜单行下方的位置是一行与不同的 文件或TNA任务相关联的快捷图标。在最后一行图标中您可以选择一个特定的元件组。这些元件组包括基本的无源元件、半 导体以及精密器件的宏模型。可以利用这些元件组来搭建电路原理图。 3用TNAT搭建一个电路 为了说明TN∧∏是多么的易于使用,我们将搭建一个模拟电路并演示一些电路分析功能。 在这个例子中,我们选择了一个高输出、1kHz的正弦波振荡电路。在电路应用手册中的搜索结果提供了许多基于运算放大 器的设计。我们将使用该软件搭建并模拟一个具有稳定振囁的维氏电桥振荡器。在电路应用中选用了德州仪器的OPA743 12∨CMOS运算放大器。该放大器适用于这一设计,并能提供非常良好的直流和交沇性能。它正常工作的供电电压范围为 35V至12V,我们这个例子中所需要的电压为5(10V) ZHCU008-2007年8月-2008年8月修订 TA-77M入门3 提交文档反 TEXAS INSTRUMENTS 用TNMA-丌搭建一个电路 ww.ti. com 选择 Spice Macros标签项(参见图3,步骤1},然后选择运算放大器符号(步骤2)以获得OFA43宏模型。运算放 大器模型列表出现后,向下滚动并单击OPA143(步骤3)。然后点击OK按钮。运算放大器的标识符将出现在电路工作 区。用鼠标将该标识符拖动到相应位置(步骤4)。点击鼠标左键,它淂被锁定到电路工作区的当前位置处 SNoname Schematic Editor HR Ec 日当鱼国、Tc+em 围A5h人M感r』 ces ASermeccndux: o. Spice Macro 1. Select Spice Macros tab 2. Select op amp symbol Operational Amplifiers OPA70! DPAT2 DPA725 FA735 OFA743 DPAB42 DPAB43 OPAR46 3. Select the desired DPAB4? op amp from the available list hape Auto v Auo telect ucP兵743p Mandfacuer.Tewas Inatrument: 123/299 4. Move the symbol around 厂 Show l components in the circuit workspace to the desired location L√0Xcm? 图3用 TINA-T搭建一个电路 可以通过 Insert> Macro..莱单来选择其它的运算放大器模型。此外,宏和多种预建的模拟和SMPS 电路也能通过 Insert目录获得。( nsert-> Macro. Tina70-> Examples) 4TA-7M入/7 ZHC∪008-2007年8月-2008年8月修订 提交文档反馈 TEXAS INSTRUMENTS www.tl.com 用TM-7搭建一个电路 3.1添加无源和有源元件 通过点击标簦项下面一行的元件组,可以容易的实现元件的选择:基本元件、开关元件、仪表等等。这些标签项提供了 种类繁多的无源元件、电源、仪表、继电器、半导体以及前面提到的宏电路。点击某一特定元件的原理图符号并将其拖 动到电路工作区的相应位置。通过点击鼠标左键将其锁定到位。 在我们的例子中,如图4所示,我们从Basc标签组中选择一个电阻(步骤1和2},然后将它放到运算放大器标识符的旁 边。 TINA-TI将把这个电阻命名为R1。R1的初始值是1k,但这个值可以根据需要改变。用鼠标左键双击R1标识符,将弹 出相关联的元件列表(步骤3}。 3. Noname- Schematic Editor TeM toch Hil Jumper connection XBaric/Switches Meles Sources A Semiconductor: / Spice Macog 1. Select Basic tab R1 Resistor 2. Select desired component. Label Parameters Resistance [OhmI Tk Power w Tempeature Relive eroetalue巴 3. Select the component and Quadratic temp. coe 1/LI Exponential temo. col心 00001 口口口口口口 drag it into place. Double-click Maxmum volage M the component to active the F None parametric table xc?地 R1 743 Jumpers are used to connect common circuit points without adding wires 图4.有源元件和无源元件选择 电阻的阻值和其它元件的特性可以通过选择特定的参数框并改变相应的数值来进行改变。选择元件的参数框并选中你 想要攻变的数值,然后键入一个新的数值来替换掉所显示的数值。例如在图4中,电路中R1的阻值就从1k改变为47k。 完成参数设置以后,点击OK按钮以关闭配置列表。无源器件、电源、半导体和其它元件类型也具有相似的参数列表。 在 Basic元件组中有一个便于使用的元件—跳线,如图4所示。它看上去像一个倒下的字母T。珧线可以用来连接相似 的、相关的电路功能,如∨+、V或任何其它具有多连接的电路点。使用眇线能减少布线带来的杂乱。值得注意的是 共用的跳线必须被标记为相同的TNA-T标签名称,才表示它们连在一起 ZHCU008-2007年8月-2008年8月修订 TNA-77M入门5 提交文档反 ψ TEXAS INSTRUMENTS 分析能力 ww.ti. com 32布置元件并连线 选定并将所有元件放置到适当的位置以后,就可以用走线把它们连在一起。每个元件都有若干用于进行电路连接的节 点。TNA将这些节点显示为一个小的红色的x。(这个x看起来更像是连线节点处的两条小线段交叉而不是一个字母。) 用走线将元件与其它元件连接起来是很容易做到的。只要将鼠祘指针放置在一个节点连接处然后保持左键被按下即可。 随着鼠标沿着电路工作区坐标网格的移动,一条走线就被绘制完成。当走线到达预定的终端连接点时,释放鼠标左键。 图5说明了TNA软件的布线功能 g Wien bridge_osc Schematic Editor Fle. Edt Insert View Analysis TBM Tools Help ≥日e Wiring operation is controlled F Souces Semiconductors pce Macao/ either the Insert->Wining menu or the pencil icon 1kHz Wien-bndge Oscillator Tna- n simulaton circuit Wire components tog R61 by placing the pointer over D21N4148 the end node (small red x) D11N140 种A743 34E C147 47m Ra sa 图5.用走线将元件连在一起 连线功能还可以通过 Insert菜单项或看上去像一个小铅笔的图标来实现。 4分析能力 当电路原理图的输入完成后,电路就几乎做好了仿真准备。通过选择 Analysis菜单项开始进入分析进程。将会出现一个 包括了不同类型的分析列表——如交流、直流、瞬态或噪声。选中其中之一以便进行更多的配置与选择 Analysis菜单项的笫—个选项是错误规则检查(ERC)。选择此项功能,进行对电路的检查;一个弹出的窗口将会列出所 有电路错误。如果在窗口中列出了一个错误,点击这条错误项,原理图中的错误抬针会被选中。错误窗口还能列出在分 析过程中所遇到的其它类型的电路错误。 674-7mM入门了7 ZHC∪008-2007年8月-2008年8月修订 提交文档反馈 TEXAS INSTRUMENTS www.ti.com 分析能力 即使ERC没被选中,TNA也将在仿真开始时自动执行错误检查。当选定了一个类型的分析方式来执行时,将会出现另 个窗口,显示与这种特定的分析方式相关的设置选项:对于不同的分析方式设置选项也不相同。初始阶段会提供 些标准设置;这些参数可以根据输出需要进行设置。 旦完成了所有的选项设置,点击OK按钮开始进行分析。通常对于一个电路进行的分析是直流分析。这个测试提供 了一个真实性检查,能够对正常的直流工作状态进行验证。TNA-T的直流分析功能可被设置为计算节点电压、提供 直流电压和电流的结果列表、生成电路的直流扫描,或是执行温度分析。温度分析需要结合 Analysis>Mode temperature- stepping选项才能实现。 直流分析 按照以下步骤(如图6所示)进行直流分析。 1.点击 Analysis菜单项 2.选择 DC Analysis。 3点击 Table of dc results。将会出现电压/电流列表。 4.用鼠标指针作为探针,测试电路节点 被探测的节点和测量值将以红颜色显示在电压/流列表中,如图6所示。 s Wien bridge osc. Schematic Editor Fie Edt Insert Yew Analysis BN Tools Help e回 + Mode Select Control object 2 Anays Calculate nodal foRages 1kHz Wen Anaysis Table of DCtesuts3 Trient DC Transter Charactristic.. Tina-TI sir steady stste sower creature Aniy学5 Fourier Analys Noise Analysi options 418 D1+N4143 Use the mouse pointer as Voltages/Currents RI 4.7 21日7 probe to test various nodes P57 n the circuit 58 293N T U OPA743 VP_59 啁T P E 10M 334k P ED 41 图vP61 4 wMt c .n Ya C2 47n show M 434k v Othet Votage Ouputs 15 v25 一母 X Canc 7 Help 图6.显示电压/电流列表的直流分析 ZHCU008-2007年8月-2008年8月修订 TA-77M入门7 提交文档反 TEXAS INSTRUMENTS 分析能力 ww.ti. com 42瞬态分析 也可以进行复杂的交流频域及时域仿真。使用Ana丶ysis功能来实现不冋的选择。可以选择传统的交流传输特性图(增 益及相位与频率关系图),以及瞬态、傅里叶或噪声分析。图7中所示的例子是一个对于维氏电桥振荡器电路样例所 进行的瞬态分析。仿真的瞬态分析结果也显示在了图7中。它表明了维氏电桥振荡器的启动及稳态性能。在实际的窗 口中所显示的坐标轴、刻度、背景网格颜色等等都是可以被编辑的,所有这些都可由个人用户根据需要进行设置。 按照以下步骤(如图7所标注的)进行瞬态分析。 1.点击 Analysis菜单。 2.选择 Transient 3.将会出现瞬态分析( Transient Analysis)对话框。输入开始和结束时间,以及其它需要设置的参数。 4.点击OK按钮,运行分析。 2 Wien_bridge_asc. Schematic Editor 已回 File Edk freet vew Ansys 1aM Took Heb Gnan Made Selec control obec Bate swathes Meter! S Anaysis Pwame时s MarEt DC Andlysis (2 又 d sohmer Fourier Andrin kHz W o感 Tina. TI sirriureuotreitcu 15 D21料 Tr at Analy is DI THiTe 口 R147 R2187k y Enddipla10m Cia Transient analysis from the U1 GPA/4 C Canale operanpond ?出中 a example circuit is displayed c Urantia condens c 2no riy valet w Ew ectIon Gain ⊥ Inieaishen method GadEa豆 Set start and end times, and R43暗 other parameters. Then 1s25 norton ordar click OK. 图刀TINA更多的分析能力 87M4-7mA门 ZHC∪008-2007年8月-2008年8月修订 提交文档反馈 TEXAS INSTRUMENTS www.tl.com 测试与测量 5测试与测量 TINA-T软件根据所进行的分析类型,以表和图的方式生成仿真后结果。此外,该软件可以安装在伪实时仿真模式下,当电路 工作时可使用虚拟仪器对其输出进行观察 例如,图8显示的是一个虛拟示波器,用于观察维氏电桥振荡器电路的稳态输出。同样的,一个虚拟信号分析仪可以与一个放 大器电路一起使用,这样就能够观察到一次仿真中的谐波性能。选择T&M图8中的步骤1),然后选择 Oscilloscope(步 骤2},以获得虚拟示波器。将光标移动到仿真电路的输岀端,并根据需要在虚拟示波器对话枉中调整控制选项(步骤3 T&M选项还包括一个虚拟的交流/直流万用表、函数发生器以及一个ⅩY记录仪。函数发生器可以结合虚拟示波器或分析仪 进行调整。 wien _bridge osc Schematic Editor F Edt Resort view Andyss\ ois Hep Funcin Geners x 电BM人 Sign Andlyzer 1kHz Wien-bridge oscillator Tina-TI simulation circuit MrOscilloscope-Virtual Ing Homonal 15k I/Div Level Position R5 15k INT R147k R2167k I/ YA storage Rn「s x Source UI OPA43 hanne vertieal R334k Yoshi A部细:1 D259上 c147n V+C247 B:Y‘ YB.炉 D1: 93 R43,4k ABO 团 点uc v15 v25 3 Adjust the controls as needed. I 图8.虛拟仪器测试 ZHCU008-2007年8月-2008年8月修订 TNA-77M入门9 提交文档反 TEXAS INSTRUMENTS 其它辅助项 ww.ti. com 6其它辅助项 TNAT还有许多待发掘的功能。随着您更加熟悉这一仿真软件,您将会利用这些能力来更怏速的搭建电路,执行更复杂的仿真 以及根据各种需要来优化输出信息。 该软件还提供屏幕上的语境帮助,并且当鼠标悬停在工作区中的许多图标和区域时将会显示相关表述,如图9所示。如果对于 某一特定的分析,您还需要其它的辅助功能,或是在设置有源元件的参数时需要获得相关帮助,都可以在详细帮助文档中进行查 找。点击Hep菜单,获得关于电路分析或有源器件等的相关信息。如需获得关于某一特定的TNA∏应用的更多帮助,请联系您 当地的T技术代表 Mary d Tna's component and Analysis window I wien bridge _osc- Schematic Editor onge a Holp buton Fle Edt Insert View Anan TNM Tools Hrb 日吗鱼国 Hed sheet on top/aube TINA for windows Help Select corral ctet aic Switche: ,Mee就 Anaysis Paro eters Contert Irdex Back Birt<(2 DC Analysis Fourier series Ferent The frequency domain characteristics of the transient responses can be examined using Fourier 5eys时eSk obtained by computing the Fourier senes of the output function of time, and then caleulating the FoTT品ss b Forier series coeflicients. Harmonic distortion is displayed in units of Aner selecting Fourier Seties. this 下e品nss Sampling slart lime This determ nes the instar when the Fouriet analysis starts lkH w Option. display pentameter of the Transient Annlysis Menu. You Tina T SIMiAo tErCUL value Base frequency Here you must specity the fundamental fre quency of the Foun the owestferue oduced by any of the generators avai Fourier Series zod al) waveform. Note that the end the sampling start time and the recipe en the T ime of analysis param 51维k accurecy.it is very important to set h 1N414 Fate frequency aher the initial transient has died a BIdv Nu Number cf sampe Caulse ng points for the FFT. Due to the r et must be a power o12. Choose Mumber o hamane samples, the greater is the accuracy UI CPA747 Num Eoms C"e"w印 R34 Ouput vMI 4 Heb Efficient will be甲t时 Form wo usual formats fot representing th Ttantertnalcondhon hase (according to the exponential 47n 2了n Caculate coating poi Cald Use raiM condons late the Fourier series using the par R434k an extendible table in the dialog br you change a parameter on the d v1 5 ClIck to get help on this sub ect 图9. TINA-TI中的语境帮助 注:德州仪器不对TINA软件提供支持。如果您对一般的TNA 软件问题存在疑问或需要帮助,请联系DesΩnSof公司。 10T/4-7m入门7 ZHC∪008-2007年8月-2008年8月修订 提交文档反馈

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