A programmal nagyfrekvenciás, kommunikációs, optoelektronikai és mikrokontroller-áramkörök is vizsgálhatók, az utóbbiaknál lépésenkénti végrehajtási és nyomkövetési lehetőséggel, méghozzá vegyes, analóg és digitális alkatrészeket is tartalmazó környezetben is. Különleges lehetőség a TINA-programban, hogy a megépített, valóságos áramkör prototípus, életre kelthető és bemérhető az opcionális USB-alapú TINALab II PC mérőműszerrel, vagy TINA, ill. LabVIEW interfésszel rendelkező más műszerekkel is. A TINA program mind a tervezésben, mind az oktatásban jól használható. E cikkben a TINA v9 legfontosabb tulajdonságait és újdonságait ismertetjük
A TINA v9 párhuzamos algoritmusokkal támogatja a többmagos processzorokat és többprocesszoros rendszereket, tehát a szimuláció egyidejűleg több magon, illetve processzoron is futhat. Így a TINA sebessége 4 magos processzorok esetén - többmagos változat kifejlesztésekor alkalmazott egyéb fejlesztéseknek is köszönhetően - akár 20-szorosa az előző változatokénak, és jóval meghaladja számos drágább versenytárs sebességét.
Cégünk, a DesignSoft Kft. közel 20 éve fejleszti és forgalmazza a TINA programot, több mint 20 nyelven és 60 országban. A program alkalmazásában 2004-től kezdődően együttműködünk a Texas Instruments céggel, a világ egyik legnagyobb chipgyártójával. A Texas Instruments cég TINA-TI néven már 7 éve licenceli a TINA program egy speciális változatát, analóg termékeinek támogatására. A hatalmas TI eszközállományon rendszeresen tesztelt, és az így szerzett tapasztalatok alapján is továbbfejlesztett program sebessége és megoldási technikája méréseink szerint a legjobbak közé sorolható a piacon.
A TINA az áramkör-szimulációs modulokon kívül hatékony (opcionális) nyomtatottáramkör-tervező modult is tartalmaz. A TINA integrált nyomtatotthuzalozás-tervezője minden fontos tulajdonsággal rendelkezik, amely a korszerű gépi tervezéshez szükséges: automatikus alkatrész-elhelyezés (autoplacement), automatikus huzalozás- (autorouting) tervezés merev és flexibilis hordozón, interaktív "follow me" huzalozás, SMD, hőcsapda (thermal relief), változtatások átvitele mindkét irányban a kapcsolási rajz és a huzalozási terv között (forward & back-annotation), Gerber-fájlkészítés, marógépmeghajtás (G-Code) és még sok más funkció. A PCB tervezőmodul fejlett, háromdimenziós megjelenítési lehetőséget is tartalmaz a tervezett áramkörök élethű fotorealisztikus modellezésére és tesztelésére. Ez azt jelenti, hogy az interaktív szimuláció során az áramkör kijelzőinek, kapcsolóinak állapota nem csak a kapcsolási rajzon, hanem a háromdimenziós modellen is látható, illetve állítható.
A TINA v9 nagyszámú (folyamatosan bővülő, jelenleg 600) mikrokontrollert (PIC, AVR, 8051, ARM) is tartalmaz, amelyek vegyes üzemmódban analóg és digitális komponensekkel együtt is használhatók. A beépített assembler fordítóprogram és nyomkövető (debugger) gyors és hatékony program-, ill. áramkörfejlesztést tesz lehetővé. Előkészületben van C-fordító és nyomkövető integrálása is a rendszerbe.
1. ábra. PIC kalkulátor kapcsolási rajza
2. ábra. A PIC kalkulátor kétoldalas, nyomtatott áramkörön és szimulált háromdimenziós képe
A TINA-program interaktív üzemmódja segítségével az áramkör mind a kapcsolási rajzon, mind pedig a háromdimenziós modellen tesztelhető, a gombokra való kattintással.
A TINA program további egyedülálló tulajdonsága az integrált VHDL-fejlesztőrendszer, amely analóg SPICE-komponensekkel együtt is futtatható akár interaktív üzemmódban is.
3. ábra. VHDL- és SPICE-komponensek közös áramkörben
4. ábra. Szabadon írható és módosítható VHDL áramköri leírás részlete
Szinuszjel előállításához a digitálisan szintetizált jelet még szűrnünk kell. Erre szolgál a TL081 analóg műveleti erősítő SPICE modelljével szimulált aluláteresztő szűrő.
5. ábra. A digitálisan szintetizált (Dout) és a szűrt analóg szinuszjel (AOut)
Az TINA v9 kapcsolóüzemű tápegységek (SMPS) tervezését is igen hatékonyan támogatja mind tranziens, mind pedig AC-üzemmódban. Lehetőség van az állandósult állapot automatikus megkeresésére, valamint az indulási, bemeneti és terhelési tranziensek vizsgálatára. Tekintettel az SMPS vezérlő integrált áramkörök bonyolultságára (gyakran több ezer csomópont), ezen a területen igen hasznos a TINA v9 párhuzamos megoldója többmagos CPU esetén.
6. ábra. DC-DC konverter áramkör-kapcsolási rajza
7. ábra. DC-DC áramkör indulási tranziens-vizsgálata
A TINA v9 különleges újdonsága a beépített Tervezőeszköz-funkció. Használatával lehetőség van áramkörök parametrikus tervezésére. A tervezés itt nem automatikus, hanem a felhasználó által megadott formulák szerint történik. A kiszámított komponensértékeket a program automatikusan átadja az áramkörszerkesztőnek, ahol szimulációval ellenőrizhetjük a tervezést.
A funkció alkalmazásakor a program a Bemeneti paraméterek táblázatban megadott paraméterértékekkel és a Kifejezések szerkesztőablakban megadott kifejezésekkel dolgozik. Az áramköri elemek új értékei automatikusan megjelennek az áramkörszerkesztőben, ahol a tervezés eredménye szimulációval ellenőrizhető. A Tervezőeszköz jelentősége, hogy a tervezési eljárás az áramkörrel együtt tárolható, és így a tervezett áramkör szükség esetén könnyen megváltoztatható.
8. ábra. Paraméterek és a program a Tervezőeszközben
A TINA v9 még számos egyéb hasznos funkciót tartalmaz, mint például logikai és szűrőtervező modulok, szimbolikus analízis, RF-szimuláció S-paraméterekkel és még sok más szolgáltatás.
A TINA fejlesztése természetesen folyamatos. Előreláthatólag 2012-ben, a program kibocsátásának 20 éves évfordulóján útjára indítjuk a TINA következő, v10 változatát. A TINA v10-ben terveink szerint - sok egyéb fejlesztés mellett - integrált C-fordító és nyomkövető segíti majd az MCU-szimulációt, és tovább bővül a hardverleíró nyelvek választéka a Verilog, Verilog-A, Verilog-AMS és VHDL-AMS szabványok támogatásával. 2012-ben megjelenik a TINA felhőalapú, interneten keresztül futtatható változata is.
