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作者：Bonnie C. Baker。德州仪器 (TI)
在产品制造及时性方面，广大设计人员一直面对着来自消费者和竞争对手两方面的压力。在这个飞速发展的时代，产品规划和实施至关重要。积极解决实施问题固然很重要，但是，在规划阶段，很多公司却常常忽视甚至忽略许多步骤。规划阶段的一个关键步骤是设计创建和设计验证。电气和印刷电路板 (PCB) 层计算机仿真是设计工作验证的一个重要组成部分。
我们可以利用 IC 厂商提供的各种工具，实现各种仿真。IC 厂商通过开发许多能够满足 PCB 设计人员需求的工具，帮助其客户实现许多远大目标。这些工具包括模拟电路、数字电路和板级设计工具。
一些设计工具可帮助确定许多复杂模块的电路拓扑，例如：开关模拟电源或者模拟滤波器设计，同时还可显示关键电路性能规范。例如，您可以利用诸如在线或者下载版本的德州仪器SwitcherPro™等电源设计工具，创建理想的电源电路（请参见图 1）。
图 1 电源设计工具为总设计提供辅助组件(1)。
电源设计工具通常允许用户创建其自有设计，设计以理想规范和合理的IC组件数作为开始。这些工具还可全面分析完成电路的最小与最大性能，以及损耗组件、最大结温状态、电路效率和电路环路稳定性的影响。PCB设计人员开始试验电路板实现时，大多数电源设计软件都提供材料清单 (BOM) 和电路板布局建议。
模拟滤波器设计软件也可以帮助PCB设计人员。您可以在一些模拟IC制造厂商的网站上，找到该软件的各个版本。例如，TI 便提供 FilterPro™，作为其模拟滤波器设计程序。这些工具，将繁重的滤波器计算工作交给计算机。滤波器设计软件包，可以经常设计一些或者所有低通、高通、带通、带阻（切口）和全通型滤波器。软件帮助定义滤波器规范和响应类型。一旦确定了这些变量，软件便可提供一个完整电路，包括许多辅助组件。
一旦创建了某个设计（手工或者使用设计软件），便可以在SPICE模拟器的帮助下，对其进行有效性验证和微调。SPICE模拟器（例如：德州仪器的TINA-TITM (1)），帮助设计和评估某种应用中多个子电路的性能（图 1）。图 2 中，其目标是找到全频率下两个滤波器增益之间的差异。
图 2 SPICE 仿真比较了两个低通滤波器电路的频率性能。
模拟电路、I/O缓冲器信息规范 (IBIS)，以及数字评估粘接扫描描述语言 (BSDL) 模型的 SPICE 宏模库有很多。大多数 IC 制造厂商的网站上，都可以获得所有这些模型。另外，还有各种计算器可供下载。
总之，PCB设计人员有大量工具可供选择，其可帮助顺利完成设计规划和创建过程。尽管这些工具提供的答案并不能除去试验电路板阶段，但它们可以迅速地为您提供经验证的一些解决方案供实验室使用—最终缩短产品上市时间。
参考文献
- SwitcherPro™开关式电源设计工具：www.ti.com/switcherpro-ca。
- FilterPro™模拟滤波器设计工具：www.ti.com/filterpro-ca。
- 基于TINA-TI™ SPICE的模拟仿真程序：www.ti.com/tinati-ca。
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