TINA-TI模拟电路设计仿真和分析软件

TINA-TI模拟电路设计、仿真和分析软件编写：樊伟敏2011.11.16TINA-TI是由TI和DesignSoft共同开发的软件程序。TINA软件由成立于1992年的工程和教育软件开发商DesignSoft有限公司（位于匈牙利布达佩斯）开发，TINA集模拟、数字、符号、RF（射频）、VHDL、MCU（微处理器）及混合模式电路仿真和PCB设计的设计套件，是一款基于SPICE引擎的模拟设计与仿真软件。2011年DesignSoft公司推出了功能强大的TINA9.3专业版软件，它可分析SMPS（开关模式电源）、RF、通讯和光电电路，使用集成流程图工具产生和调试MCU代码，并在混合电路环境中测试微控制器应用。TINA-TI是德州仪器（TexasInstrumentsIncorporated，简称为TI）与DesignSoft公司联手开发的TINA软件的简单版本。TINA-TI是一个强大的电路仿真工具，适用于对模拟电路和开关模式电源(SMPS)电路的仿真。是采用TI器件进行电路开发与测试的理想选择。TI之所以选择TINA™仿真软件而不是其它的基于SPICE技术的仿真器，是因为它同时具有强大的分析能力、简单和直观的图形界面，并且易于使用，可使你能在最短时间内掌握与应用该软件。尽管TINA-TI是更加强大的DesignSoft仿真产品中的一个有限版本，它仍能轻松处理极为复杂的电路。TINA-TI可执行电路的DC、AC、瞬态、傅立叶、噪声等分析。还提供了函数发生器、万用表、示波器、XY记录仪和信号分析仪等虚拟仪器。TINA-TI包含众多的TI器件模型和TI器件信息，并内含许多应用原理图，并可在TINA-TI中进行仿真。以这些应用电路为范本，对它们进行修改后，可通过“另存为”建立相关的电路设计，形成快捷、容易的电路仿真方式。TI公司在2011年9月推出了TINA-TI9.3简体中文版。有关TI公司的最新的TINA-TI参考设计及Spice模型可通过访问TI网站得到。TI公司会不断地提供最新器件的模型。TINA-TI9版本的最低硬件和软件要求：256MB的RAM、至少有200MB可用空间的硬盘驱动器、鼠标及MicrosoftWindows98/ME/NT/2000/XP/Vista/Windows7操作系统。TINA-TI软件具有以下几个显著的特点：①全简体中文的界面，易学易用；②完整的TINA简体中文使用与元件帮助，通过对TINA-TI软件的使用可快速的掌握完整版的TINA软件的使用；③TI公司为几乎所有的运算放大器、特殊功能放大器和开关电源芯片制作了TINA的器件模型，并将不断地更新。这对在第一时间了解和使用TI器件提供了不可多得帮助，可以帮助更好地理解电路的工作方式；④2011年4月德州仪器(TexasInstruments，TI)收购国家半导体(NationalSemiconductor)，在TINA-TI软件的9.3版本中已加入了国家半导体部分器件的TINA的器件模型。因此，现在TINA-TI具有更多的器件可采用；⑤在TINA-TI中，能将电路图的一部分转化为子电路，并能从任何Spice子电路（无论是自建的、或从互连网下载的、或是从制造商的光盘中获得的）创造新的TINA元件。TINA自动地在电路图中用一矩形方块表示这些子电路，也可用TINA的电路图形符号编辑器来创建所喜欢的任何形状。TINA-TI和TINA设计套件版本比较如表1所示。表1TINA-TI和TINA设计套件版本比较程序特性TINATINA-TI分析TINATINA-TI原理图录入和编辑是是射频、数字、VHDL、MCU仿真是否撤消/重做是是VHDL外部调试器是否自动/手动有线路由和拖动支持是是交互模式是否仪器作为标准原理图符号是是仿真运行过程中电路发生更改是否子电路是是符号分析（闭型公式）是否BOM是是傅立叶分析（谐波）是是总线是是傅立叶分析（光谱）是否集成网络列表编辑器是是蒙特卡洛，最坏的情况是否任意波形的激励编辑器是是压力（烟雾）分析是否原理图符号编辑器是是优化目标和参数数量是否组件工具栏编辑器是否参数步进中的参数数量是1PCB导出到主要封装是否输出功能TINATINA-TI带版本控制的分层与团队设计是否缩尺图是是参数提取器/模型生成器是否多轴是是PCB设计是否用于增强图的绘图工具是是分析TINATINA-TI后处理工具是是最大外部和宏中的节点数是是Smith、奈奎斯特、零极点图是否直流、交流、瞬态仿真是是内置DTP工具是否组件和模型数20,00010,000余MathCAD和Excel导出是否组延迟是是虚拟仪器TINATINA-TI参数扫描是是示波器、函数发生器、万用表、信号分析器等是是直接从网络列表分析是是网络、光谱和逻辑分析器是否稳定状态解算器（SMPS分析）是否数字信号发生器是否S参数指定的射频模型是否实时测试和测量是否网络分析是否教育特性是否一、TINA-TI软件界面启动TINA-TI9.3简体中文版程序，出现如图1所示的程序界面，其与典型Window应用程序的界面相似。TINA-TI9.3原理图编辑器界面主要有以下几个基本单元。图2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择等等。在菜单行下方的位置是一行与不同的文件或TINA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。图1TINA-TI9.3简体中文版原理图编辑器界面①菜单栏：与其他Windows应用程序相似，提供了绝大多数程序命令，如文件操作、分析操作、测试及测量设备的选择等。②工具栏：提供了常用菜单命令及TINA任务相关联的快捷图标。大多数按钮命令可在下拉菜单中找到。③元件查询工具：提供了在TINA的产品目录中以名称寻找元件的方法。④基本元件库：提供了快速选取基本元件的方法。⑤元件库标签：根据元件类型分为基本、开关、仪器、发生器、半导体、制造商模型等元件库。在每个元件库中又将元件分为若干个元件组或元件。可用这些元件组或元件搭建电路原理图。⑥电路图编辑窗口：显示当前被编辑或分析的电原理图。⑦光标：用于选择命令和编辑原理图。只能使用鼠标移动光标。根据不同的操作方式，光标会变成不同的形式。⑧电路图标签：用于在原理图编辑器中打开不同的电路文件或者电路的不同部分（宏）。点击标签可将该电路图在编辑器中显示。⑨任务栏：对当前使用的多种工具或测试测量（T&M）仪器进行切换。当左侧第一个锁定原理图按钮按下后，原理图视窗被锁定在其他视窗后面。如当前选定的原理图没有处于锁定，该原理图整个覆盖在其他视窗上面。⑩信息栏：提供光标所指向项目的简短信息。二、菜单命令与工具栏按钮1．功能菜单命令在TINA-TI电路图编辑窗口的功能菜单中，部分菜单命令与通常Widows应用程序的同名菜单命令功能相同，常用TINA-TI菜单命令及功能如表2所示。表2部分常用的TINA-TI菜单命令及功能主菜单菜单命令功能文件导出输出PSpice网表(.CIR)文件，TINA网表（.XML）文件及Windows图形文件。导入输入TINA网表文件，TINA库和设计文件，及PSpice网表文件。物料清单创建电路材料清单进入宏打开并编辑所选的宏元件。电路图宏用编辑器打开，Pspice宏用网表编辑器打开。编辑属性修改电路图中元件的属性与参数。符号...用原理图符号编辑器修改元件原理图符号。隐藏/重新连接用于放置或删除一个连接点。插入上一元件重复放置上一次放置的元件。快捷键为【Crtl+Ins】。电线绘制电连接线。快捷键为【空格】。可用【Esc】键终止连线方式。输入定义一个输入端。输出定义一个输出端。文本在电路图和分析结果中插入注释。快捷键为【Crtl+T】。图形...在原理图中插入图形文件。标题块...在原理图中添加标题块。可通过编辑默认标题块TITLEBLK.TBT来自定义标题块。宏...插入*.TSM宏（子电路）的外形文件。块插入分层模块。自动重复自动重复插入相同的元件，（直到按下【Esc】键或开始另一个命令。自动连线自动重新连接所有必要的电线以保持元件的电气线路连接。视图普通视图在电路图编辑器窗口中不显示页边和页边距。页面视图按照纸张幅面显示电路图。可通过【文件|页面】命令进行设置。引脚标记打开或关闭元件末端引脚的标记。数值打开或关闭元件主要参数的显示。例如：电阻器是电阻、三极管型号等。单位打开或关闭主参数单位的显示。例如：电容、电感、电阻、信号源等的主参数单位。标签打开或关闭元件标签的显示。Tolerance打开或关闭元件的容差封装编号打开或关闭已设置元件管脚图封装名称属性的封装编号的显示。重画刷新已绘制的原理图。快捷键为【F5】。工具栏打开或关闭工具栏元件栏打开或关闭元件栏选项设置：元件符号集、测量单位、交流基本函数、参数名称、自动保存间隔等。分析ERC...运行电气规则检查，可在原理图编辑器中高亮显示故障点。模式选择当前分析的模式。模式包括单步、参数分级、温度分级等。选择控制对象指定优化参数所属的元件，显示该元件的所有相关参数。设定分析参数修改一些对分析有影响的参数。直流分析直流分析：计算节点电压、直流结果表、传输特性、温度分析等。交流分析交流分析：计算节点电压、交流结果表、交流传输特性等。瞬时现象分析电路在信号源激励下的暂态响应。稳态求解法电路的稳态求解。傅立叶分析通过计算输出时间函数的傅立叶级数，谐波失真按百分比%单位显示。噪声分析计算电路元件产生的噪声在输出端呈现的结果。选项控制TINA在执行所要求的分析选项及设置ERC规则。T&M函数发生器多功能函数发生器。可作为参考源、函数发生器及扫描发生器使用。万用表可测量电路的直流和交流电压、电流，电阻或频率。XY记录器XY记录器可显示一个或更多的电波形作为另一个电波形的函数。示波器以时间的函数显示电的波形。信号分析仪基于快速傅立叶变换测量方法的信号分析仪。工具图表视窗在数值分析或测量完成以后，结果用图形显示。网表编辑器Spice宏模型的默认浏览程序。查找元件快速查找某一元件。可采用模糊查找。重读符号库当采用外形编辑器修改元件外形后，重新读入符号数据库。重编译库重新编译所有已被修改过的库文件。重创建库重建所有的库文件，无论其是否被修改。新建宏向导...用于创建宏。即将电路图转化为子电路。宏可包含原理图或Pspice子电路。编辑宏属性...编辑当前已打开的宏的属性。导出宏...将宏生成一个外部文件(*.TSM)。元件重编号对电路元件进行重新编号。锁定原理图编辑器当激活锁定电路图编辑器，其他对话框可覆盖在电路图编辑器窗口中。驻留网表编辑器当激活网表编辑器，网表编辑器将驻留在电路图编辑器窗口中。TIUtilitiesTINA-TIFAQ进入TI的“TINA-TI的应用常见问题”网页AnalogeLabDesignCenter进入TI的“模拟电子实验室设计中心”网页RequestTIsampleparts进入TI的“样片购物车”网页帮助内容有关TINA-TI内容的帮助。元件帮助有关TINA-TI元件的帮助。查看升级有关TINA-TI软件的在线升级Update进入Designsoft公司的TINA网页Designsoft公司的网页可分别进入、．工具栏图标按钮命令：TINA-TI程序工具栏图标按钮如图2所示。工具栏图标按钮命令，简化了对功能菜单中常用命令的操作。执行【视图|工具栏】菜单命令，可对工具栏进行显示与关闭操作。打开从网络打开保存关闭复制粘贴选择模式上一个元件连线文本隐藏/重新连线删除向左旋转向右旋转镜像网格打开/关闭缩放缩放比例选择控制对象查找元件列表图2TINA-TI程序工具栏图标按钮打开：打开电路原理图文件、TINA宏