摘要： 為了幫助工程師更好的設(shè)計方案選擇IC，很多半導(dǎo)體公司都有自己的在線設(shè)計工具，對這類工具，我的印象一直停留在只是適合初級工程師、只是適合簡單的設(shè)計、對于復(fù)雜應(yīng)用設(shè)計無能等概念上。但近日對WEBENCH的使用，完全顛覆了我這一印象。
關(guān)鍵字： 處理器，電源設(shè)計，WEBENCH
為了幫助工程師更好的設(shè)計方案選擇IC，很多半導(dǎo)體公司都有自己的在線設(shè)計工具，對這類工具，我的印象一直停留在只是適合初級工程師、只是適合簡單的設(shè)計、對于復(fù)雜應(yīng)用設(shè)計無能等概念上。但近日對WEBENCH的使用，完全顛覆了我這一印象。
WEBENCH之前是國半的一款在線設(shè)計工具，自從兩年前國半被收購后，TI為該工具增加了更多TI的IC，而且進一步拓展了其功能，不僅在器件上有更寬泛的選擇，而且可以仿真、可以直接將工程師的設(shè)計導(dǎo)入CAD開發(fā)平臺。
“自從收購后，我們?yōu)樵撈脚_加入了超過250款TI的器件，而且這個數(shù)量還在不斷增多。” TI公司W(wǎng)EBENCH設(shè)計中心總監(jiān)Jeff Perry表示，“過去一年使用WEBENCH的人數(shù)翻倍，亞洲要高于美國，現(xiàn)在每個月使用該軟件的注冊用戶達數(shù)十萬人?！?/P>
在設(shè)計之初，工程師可以自己定義輸入輸出，還可以加入多負(fù)載;對于FPGA與處理器的供電，根據(jù)其關(guān)鍵需求、負(fù)載分組以及排序進行了預(yù)配置，提供多個器件列表供選擇。
接下來可以根據(jù)自己的需要，優(yōu)化管腳尺寸和效率，進行可視化設(shè)計。然后就可以生成原理圖，進行電氣分析熱分析等。最后，通過Schematic Export功能直接導(dǎo)入CAD工具。
“WEBENCH可以在線仿真，SWITHERPRO是沒有的?！盤erry表示。
從設(shè)計到原型，WEBENCH輕松實現(xiàn)
以Buck Switcher為例，該工具可以覆蓋的輸出電流高達60A，輸出電壓低至0.5V;最大輸入電壓100V，最小輸入電壓為1V。
“環(huán)境溫度對于電源設(shè)計是非常重要的?！盤erry表示，“而在WEBENCH中還可以選擇你所需要的溫度進行設(shè)計?！贝送?，該工具還可以做熱仿真，這樣可以預(yù)先識別結(jié)到環(huán)境溫度對器件的影響，也可以幫助改變銅箔厚度、氣流、環(huán)境溫度以及電壓電流等，顯示出電路板上的色溫圖并進一步進行調(diào)整。[#page#]
設(shè)計人員在驅(qū)動多負(fù)載時，不但可自定義輸出電壓與負(fù)載電流，而且還可選擇其它可選選項還包括波紋濾波器、低壓降穩(wěn)壓器 (LDO)、外部同步或獨立電源等。
WEBENCH完勝傳統(tǒng)參考設(shè)計
“目前使用該設(shè)計軟件的是工業(yè)和消費電子的工程師居多。工程師可以自行定制設(shè)計，定制輸出細(xì)節(jié)?！盤erry表示。這么看來平日datasheet里給出的傳統(tǒng)參考設(shè)計弱爆了，WEBENCH就相當(dāng)于是把數(shù)千上萬個參考設(shè)計整合在了一起。
通過下圖那個旋鈕一樣的按鍵，可以輕松在尺寸、效率、BOM成本之間做出平衡，選擇最貼合自己應(yīng)用的設(shè)計。下圖是一個設(shè)計案例，可以輕松的看到缺省設(shè)計、最小尺寸、最高效率幾種不同選擇的方案推薦。
此外，WEBENCH有專門的設(shè)計來針對FPGA/微處理器的電源，設(shè)計人員在為這類處理器時，多重電壓級需滿足精準(zhǔn)的電壓、電流、 紋波、噪聲濾波、同步、軟啟動和電源分隔等要求。目前該工具支持來自 7 家供應(yīng)商的 268 款處理器和 190 款 FPGA，讓設(shè)計師可以根據(jù)供電要求迅速對整個系統(tǒng)進行仿真。
在篩選電源系統(tǒng)設(shè)計時，會遵循FPGA廠商提供的產(chǎn)品規(guī)格里的所有要求，從而保證工程師所設(shè)計的供電系統(tǒng)完全符合FPGA的特定供電要求。
目前在中國各類嵌入式系統(tǒng)中，ARM處理器的使用非常廣泛，尤其是便攜系統(tǒng)。在設(shè)計電源時，工程師必須要符合ARM在供電電源上的相關(guān)技術(shù)規(guī)定，而使用WEBENCH可以幫助電源工程師無需為其設(shè)計是否符合規(guī)定而擔(dān)心，從而節(jié)省了設(shè)計時間。”
該工具支持各種不同電源拓?fù)?，包括降壓、升壓、升降壓、SEPIC、反相、反激以及 LDO 等?！叭绻O(shè)計的外部元件不合適，比如電感電容等，可以直接更換，但是拓?fù)潆娐凡豢梢愿??！盤erry表示，“如果有這方面需求可以使用TINA，該工具還支持你加入新的元件?！?/P>
原理圖直接導(dǎo)入CAD工具
以前工程師在創(chuàng)建好原理圖時，需要手動把原理圖輸入到CAD工具中。現(xiàn)在通過和EDA公司的合作，設(shè)計者在輕松使用WEBENCH設(shè)計好自己的產(chǎn)品后，可以進一步通過WEBENCH Schematic Export將原理圖導(dǎo)入五種流行的CAD格式，(這五種格式包括Cadence的OrCAD Capture CIS、Mentor Graphics的DxDesigner、Altium的 Altium Designer和P-CAD、以及DesignSpark)。
該工具提供超過 30，000 種組件的原理圖符號支持。對工程師來說，這種直接導(dǎo)入不僅節(jié)省了時間，也無需擔(dān)心該過程中產(chǎn)生的錯誤。
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