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使用TINA-TI與SPICE模型輔助運(yùn)放電路設(shè)計(jì)——TI Precision Amp QucickStart Kit評(píng)測(cè)

TI 模擬電路運(yùn)放 AMPQUICKKIT-EVM 開發(fā)套件 TINA-TI

2017-08-17
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作者：zhanzr
來源：21ic

[導(dǎo)讀]
這次我們?cè)u(píng)測(cè)的開發(fā)套件與以往有所不同，這不是一款帶有主控芯片的開發(fā)板，也不是帶有傳感器的拓展板，而是一款模擬電路的快速開發(fā)套件。這不止是一篇關(guān)于AMPQUICKKIT-EVM的評(píng)測(cè)，其中還涉及到了運(yùn)放的電路模型介紹，SPICE仿真軟件使用，低通濾波放大、Wien橋振蕩和電流源三種基本運(yùn)放電路。不少電子工程師在模擬方面有著明顯的軟肋，而本文將會(huì)幫助到你。

前言

今天要給大家評(píng)測(cè)的是來自德州儀器的高精度運(yùn)算放大器快速入門套件，代號(hào)為AMPQUICKKIT-EVM。官方宣稱這是進(jìn)行放大器設(shè)計(jì)的理想起點(diǎn)，內(nèi)含6個(gè)運(yùn)放器樣本和一個(gè)用于建立表面貼裝集成電路原型的評(píng)估模塊。

既然是評(píng)估套件，筆者自然想著怎么測(cè)試一下子.最佳做法當(dāng)然是動(dòng)起烙鐵來,搭起各種運(yùn)放電路,用示波器,信號(hào)發(fā)生器來觀察輸出特性.動(dòng)手做當(dāng)然是最好的,但是這樣測(cè)試的話又難以測(cè)試到器件特性的方方面面.于是乎想借此機(jī)會(huì)寫一下使用SPICE模型來對(duì)運(yùn)放進(jìn)行建模仿真.通過仿真來從深入的角度來了解這些運(yùn)放的特性與參數(shù).

還是先來看看外觀。

TI Precision Amp Quick start kit

這個(gè)套件專門用來給開發(fā)者來評(píng)估測(cè)試運(yùn)放的特性而設(shè)計(jì)的,包含:

· 6個(gè)運(yùn)放樣品

· 貼片到直插轉(zhuǎn)接板

· 質(zhì)量比較好的排針

TI AMPQUICKKIT-EVM的外包裝及其簡(jiǎn)潔，一張卡紙折疊外面附著一個(gè)透明包裝袋。正面寫著樣片型號(hào)和“解鎖新可能”的slogan。

AMPQUICKKIT-EVM包裝袋背面貼有有mouser的訂單信息標(biāo)簽(此開發(fā)板為mouser購得)和TI的關(guān)鍵信息貼簽。

打開AMPQUICKKIT-EVM包裝袋，給外包裝卡紙背面來個(gè)特寫：

可見AMPQUICKKIT-EVM卡紙包裝背面主要介紹了套件特性和TI Design Precision使用的相關(guān)信息，后文我們也會(huì)詳細(xì)講解。

打開卡紙包裝后，這就是全部的東西了，一張快速開始說明，一張TI自己的推廣卡片，六個(gè)運(yùn)放，一個(gè)轉(zhuǎn)接板和兩列排針。

AMPQUICKKIT-EVM運(yùn)放的樣本使用單獨(dú)的防靜電自封袋包裝，黑色標(biāo)簽紙貼明了其各自的型號(hào)。

圖運(yùn)放樣品

這里我們隨便拿出其中一個(gè)運(yùn)放給大家拍了一下，因?yàn)槠骷�，手機(jī)相機(jī)聚焦有限，因此不是很清晰。

AMPQUICKKIT-EVM轉(zhuǎn)接板和排針的質(zhì)量看起來非常不錯(cuò)，TI的品質(zhì)一如既往值得信賴的。

圖轉(zhuǎn)接板與質(zhì)量比較好的排針

AMPQUICKKIT-EVM的造型就是讓人一看到就想到烙鐵的類型,很貼心.

圖轉(zhuǎn)接板的應(yīng)用圖解

但是本文的主題我想限定在軟件模擬的上面.至于動(dòng)烙鐵真實(shí)的測(cè)量我想留在以后的文章當(dāng)中.

AMPQUICKKIT-EVM內(nèi)6個(gè)運(yùn)放的主要參數(shù)如下圖所示：

TI官方也給出了6種運(yùn)放的簡(jiǎn)單參數(shù)對(duì)比:

圖運(yùn)放的簡(jiǎn)單參數(shù)對(duì)比表

簡(jiǎn)單看來,電壓較寬的器件靜態(tài)電流會(huì)大一些,帶寬大的器件也會(huì)有較大靜態(tài)電流.從價(jià)格來講寬電壓的要貴一些.當(dāng)然這只是一些簡(jiǎn)單的參數(shù)對(duì)比,要想全方位的了解這些運(yùn)放,必須從datasheet上來詳細(xì)研究.后文制作模型會(huì)講到.

SPICE簡(jiǎn)介與TINA-TI軟件

談到SPICE,有的工程師可能比較了解,另外一些工程師可能只是聽說過這么個(gè)東西.對(duì)SPICE的了解與否可以作為判斷硬件工程師的類型.每個(gè)人有自己的工作方式,也無可厚非.但是對(duì)于真正想在硬件設(shè)計(jì)上達(dá)到深入了解的工程師,我的建議是必須對(duì)SPICE有較深入地掌握.

SPICE本身是電路仿真的開山之作,是我們熟悉的加州伯克利開發(fā)的電路仿真軟件.剛開始由于當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r只能在服務(wù)器,小型機(jī)這種性能較高的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行.后來有公司開發(fā)了個(gè)人電腦用的PSPICE.隨著計(jì)算機(jī)向個(gè)人普及的趨勢(shì),后來大家也將PSPICE,SPICE混淆著使用了.只要大家明白是甚麼回事就行了.如今電路仿真的領(lǐng)域,只要是電路仿真,幾乎都是繼承SPICE的發(fā)展道路,只是各個(gè)公司的產(chǎn)品在細(xì)節(jié)上有些許不同.很多我們熟知的軟件其實(shí)都是SPICE的后續(xù)發(fā)展.比如畫電路圖的Altium Designer, OrCAD其實(shí)都有SPICE仿真的功能,只是大家都忙于畫電路圖,很少注意這個(gè)功能.當(dāng)然專業(yè)用于仿真的軟件還是應(yīng)用廣泛一些,比如學(xué)生用的多的MultiSim也是SPICE的一種.

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