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TI:2016年WEBENCH再度进化

时间:2016-08-02 13:20来源:COMPOTECHcHINA 作者:徐俊毅 点击:

德州仪器WEBENCH 设计中心总监Jeff Perry


在时下由数字构成的信息世界中,模拟半导体的身影无处不在,工业、医疗通信、消费电子、测试测量、广播、汽车等等诸多领域中,以电源为基础的模拟半导体应用提供最基本的能源输入输出管控。对与缺乏经验的设计人员来说,模拟半导体构成的电源系统不像数字系统那样具有明确的量化预期和相对清晰的除错方法,按需定制的输入输出参数、温度、EMI等等问题在设计中层出不穷,原理图、仿真等工作消耗大量时间,更何况在IoT世界中传感器信号链增加了模拟系统的复杂度,而快速上市的需求又不允许在设计环节浪费太多时间。因此,设计人员迫切需要新的工具来简化越来越复杂的模拟半导体系统、特别是电源系统的设计。

“传统设计借助纸、笔等设计工具,通过详细的参数计算,标准工程电路的搭建,以及对电路板测试,得到最终的原型机。这将耗费很多的精力和时间。为此,我们有了借助计算机系统强大的设计能力,简化传统设计方法的方法,并在1999年推出WEBENCH在线设计工具,这也是当时市面上第一个有关电源的线上设计工具。” 德州仪器WEBENCH设计中心总监Jeff Perry说道。
 
注:Jeff Perry的职业生涯始于半导体工艺工程设计,随后投身于电源应用与开发。他从 1999 年 WEBENCH 项目初始阶段就参与该项目,现任 WEBENCH 设计中心总监。他拥有 14 项专利,其中 6 项应用于 WEBENCH 设计工具。
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经过了10年的发展,到2009年,TI推出可视化设计工具,可以同时动态地计算成千上万种设计选项;2010年,TI推出Power Architect(电源架构),如果用户需要类似FPGA电源树(Power Tree)功能——即需要为5、6个甚至10个不同的电源接口,用户可以把数据输入WEBENCH,它会立即为设计出整个电源树;到2012年,TI为WEBENCH提供电路工程输出工具,比如输出到CAD工具,进一步为用户您节省时间。2014年,TI又推出原理图的编辑工具,利用这种编辑工具可以添加或删除器件,完全在线上完成设计的更改;到2016年,WEBENCH设计已经覆盖包括电源设计、LED照明设计、传感器设计、滤波器设计、时钟架构、接口设计以及放大器设计等等领域,为用户提供尽可能多的简化模拟半导体设计的在线设计功能。
 
“在2014年之前,WEBENCH主要面向初级设计师,可以迅速利用WEBENCH工具在线上完成他们的工作。发展到从2016年,WEBENCH已经能为高级用户提供帮助,所以现在WEBENCH工具既能为初级设计师,也能为高级设计师节约设计时间。利用WEBENCH设计工具的最新功能,我们能够完成更加了不起的事情。” Jeff Perry说。
 
以电源设计为例,今天的可视化WEBENCH工具可根据用户提供的输入输出需求,在数秒内计算出65个设计,并根据用户的选择对设计进行对尺寸和效率进行优化(在电源系统中,尺寸和效率通常也意味着同时对成本进行了选择),接着自动生成设计人员需要的原理图和器件表,又WEBENCH工具提供PDF报告,同时,设计人员也可使用热仿真或电气仿真功能来进一步优化电源系统温度状况,这将是深受高级设计人员欢迎的一个重要功能。得益于累积大量经验的模型库(包括2000种电源模型部件和6000种运算放大器模型),借助WEBENCH得到的电源系统设计,仿真模型与实际结果具有非常高的一致性。借助位于新加坡的计算中心,这一切仅需几秒钟时间就计算完毕,设计人员为此节省出大量时间以及前期的其他成本。
 
“我们与传统的设计流程基本保持一致。唯一的区别是:在传统的设计中,设计人员需要反复验证原理图的参数是否正确,需要搭建实际的测试板卡进行大量测试。而WEBENCH仿真工具利用内部精确的模型,为用户提供真实的结果,而非通过真正的PCB板。顺序没有变,原理图到PCB到BOM表,之后再做热仿真和电气参数的仿真优化。”
 
WEBENCH在中国的用户数量正在快速成长,特别是2013年以后,如今TI客户中,约有19%的人正在使用WEBENCH工具,为此TI也进行了大量本地化的工作方便中国的客户使用。
 
 
基于WEBENCH架构,加上可视化编辑器,最后到设计工具,WEBENCH已经发展成为一个庞大的模拟半导体设计工具套件。除了前面提及的各个应用领域,全新的WEBENCH放大器设计工具不久也将上线。Jeff Perry透露,在后续的发展中,TI可能会加入更多传感器方面的芯片,将他们完善到WEBENCH工具里,为IoT这样的新兴市场用户提供服务。
 
如果需要体验WEBENCH工具,可访问www.ti.com,在最显著位置就能找到这个工具
 
WEBENCH提供的PCB模型及热仿真
 

WEBENCH可导出至其他CAD工具
 
利用WEBENCH进行FPGA电源树设计
 
 
 
 
 
 
 
 
 

(责任编辑:jane)
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