Durch Simulation schneller zum Erfolg

Die folgenden Ausführungen eignen sich als Orientierungshilfe zu Tools und Techniken für die optimale Bauelementeauswahl sowie die Design-Verifikation auf Systemebene vor der Festlegung von Leiterplatte und Stückliste.

Die folgenden Ausführungen eignen sich als Orientierungshilfe zu Tools und Techniken für die optimale Bauelementeauswahl sowie die Design-Verifikation auf Systemebene vor der Festlegung von Leiterplatte und Stückliste.

Simulationsdurchläufe sind eine wertvolle Hilfe, wenn es gilt, grundsätzliche Design-Fehler zu vermeiden, die Komponentenauswahl zu bestätigen und das Prototyp-Stadium auf einen verhältnismäßig einfachen Prozess der Entwurfsoptimierung zu reduzieren. Um dies zu erreichen, steht dem Designer eine Reihe von Tools zur Verfügung. Dazu zählen sowohl von den Herstellern angebotene Online-Simulations-Tools als auch neue Generationen an kostengünstigen PC-basierten Tools, welche die Rechenleistung und die große Speicherkapazität der Pentium-Klasse ausnutzen, die sich in den Desktop-Computern der Entwicklungsingenieure befinden.

Die auf den Websites der Hersteller verfügbaren Online-Tools – gewöhnlich kostenlos – bieten Hilfe bei der Bauelementeauswahl und gewährleisten weitreichende Simulationsfähigkeiten. Beispiele sind das WEBENCHTool von National Semiconductor (http://webench.national.com), TINATI von Texas Instruments (http://focus.ti.com/docs/toolsw/folders/print/tina-ti.html) sowie NI-Multisim-Analog-Devices-Edition von Analog Devices (www.analog.com/en/designtools/dt-multisim-spice-program-download/design-center/index.html), die normalerweise kostenlos heruntergeladen oder direkt auf der Website des jeweiligen Herstellers ausgeführt werden können.

Menü-gesteuertes Design vereinfacht die Handhabung

Grundsätzlich stellen diese Tools eine grafische Editier-Umgebung zur Verfügung, mit deren Hilfe Ingenieure das Schaltbild eines Funktionsblocks – eines Filters, Verstärkers, Analog-Schalters oder einer Stromversorgung – aufbauen können, indem sie die jeweils anwendbaren Schlüsselkomponenten des Herstellers aus einem Menü auswählen. Ergänzende Bauelemente wie Widerstände, Kondensatoren oder Spulen lassen sich ebenfalls implementieren sowie Standard-Werte auswählen. Die Bedienschnittstelle stellt eine bequeme Umgebung zur Verfügung, in der Entwickler zur Optimierung der Funktions-Performance beliebige Komponentenwerte verändern und mehrere Alternativbausteine evaluieren können. Tools wie WEBENCH verfügen über hoch entwickelte Fähigkeiten zur Stromversorgungsentwicklung und unterstützen durch die Auswahl aus empfohlenen Verstärkern und ADCs darüber hinaus das Design und die Prototyp-Herstellung von Signalpfad-Funktionen.