簡化PMIC仿真設(shè)計(jì) 幫助工程師快速檢查電路

　　PMIC，Power Management IC---電源管理集成電路。正如題目所說，我們這篇文章會(huì)給大家講一講PMIC仿真，以及其如何幫助工程師快速檢查電路。

　　相信大家不論是在做畢業(yè)設(shè)計(jì)，還是在做一些IC設(shè)計(jì)，都會(huì)知道幾個(gè)市場份額比較大的仿真軟件，INSpice、SPICE、Saber、PSpice等等。這幾個(gè)仿真軟件由于其仿真質(zhì)量，仿真效率以及仿真完善度，被不同的用戶人群擁護(hù)。但是，正是由于其優(yōu)秀的完善度，造成他們擁有龐大的數(shù)據(jù)庫，我們不得不去下載更大的包去適應(yīng)最新的電路設(shè)計(jì)方案。而對(duì)于PMIC設(shè)計(jì)人員來說，這個(gè)是最頭疼不過的了，因?yàn)樽鳛楣こ處煹哪悖兄浅Ｃ鞔_的產(chǎn)品目標(biāo)，做功能型設(shè)計(jì)，針對(duì)消費(fèi)類電子產(chǎn)品，或者醫(yī)療電子類設(shè)計(jì)，但是以上的軟件由于領(lǐng)域涉及太過廣泛，往往在得到優(yōu)秀數(shù)據(jù)的同時(shí)，卻也浪費(fèi)了不少時(shí)間。

　　作為一個(gè)電源設(shè)計(jì)方面的仿真客，我更希望會(huì)出現(xiàn)那種便捷又快速的仿真軟件，例如在線仿真軟件或者只有幾兆大小的軟件。這種軟件可以讓我們比較快速的定位我們需要認(rèn)識(shí)的產(chǎn)品，或者可以快速的排查我們的電路問題，如此，也不用擔(dān)心電腦承受不住軟件的過多程序而突然死機(jī)。當(dāng)然，有得必有失，類似這種在線設(shè)計(jì)軟件，必然不能得到最完整的報(bào)告，但是，卻能夠得到你最需要的報(bào)告。

　　前幾天在網(wǎng)上尋找了下類似的小型仿真軟件，優(yōu)秀的產(chǎn)品非常少。幾家做電源管理芯片比較聞名的公司與上面提到的幾款仿真產(chǎn)品都有著不同程度的合作。其中比較讓我注意的是富士通半導(dǎo)體的在線設(shè)計(jì)仿真器 Easy DesignSim?，可能大家都注意到了它的“在線”兩個(gè)字。最近，為了減少外圍元件的選擇時(shí)間，越來越多的產(chǎn)品采用集成外圍元件的方法。例如，將電壓設(shè)置電阻和MOS場效應(yīng)管等內(nèi)置到電源芯片中。當(dāng)然，為了方便電源設(shè)計(jì)工程師選擇元件，芯片制造商提供的這種易用的在線仿真環(huán)境使得電源設(shè)計(jì)更加容易。不知道具體效果怎么樣，先注冊(cè)一下，看看效果。

　　登陸注冊(cè)布拉布拉，都比較簡單，郵件注冊(cè)大家都懂的，郵箱最重要；接下來的都比較程序化，和其他軟件差不多。接下就是搜索和選擇部分，大家可以設(shè)置每路DC-DC轉(zhuǎn)換器所需的輸入電壓、輸出電壓和負(fù)載電流；通道設(shè)置，點(diǎn)擊“輸出n”； 設(shè)置LDO通道的數(shù)量。然后選擇產(chǎn)品，產(chǎn)品左邊都有最新數(shù)據(jù)手冊(cè)，比較人性化，要是自己不記得，還可以點(diǎn)開看看，反正都是根據(jù)個(gè)人意向啦，這些工作還是很輕松的。

圖1 搜索選擇部分截圖

　　當(dāng)然不要忘了設(shè)置操作參數(shù)，一步一步來，感覺還算比較順暢，輸入電壓、輸出電壓、輸出電流、開關(guān)頻率都是基本設(shè)置，如果需要模式選擇，就要注意下面的PFM/PWM的自動(dòng)切換還是PWM固定等等，基本的操作參數(shù)就這樣了，要是還需要修改就調(diào)回這頁修改。最后點(diǎn)擊最下面的“Create Design”就可以啦！

圖2 模式選擇截圖

　　得到原理圖以后就方便很多了，根據(jù)自己的意向設(shè)置，仿真參數(shù)和啟動(dòng)分析都在這個(gè)界面里，基本參數(shù)類似，用于瞬態(tài)分析的輸出電流和Tr/Tf的設(shè)定、外部元器件都是可以修改的。注意，這里可采用兩種方式來設(shè)置外部元器件：設(shè)置自選的元器件或選擇BOM列表中的元器件。啟動(dòng)分析是通過點(diǎn)擊原理圖上方的按鈕啟動(dòng)來進(jìn)行仿真的，包括AC分析、瞬態(tài)分析、穩(wěn)態(tài)分析、啟動(dòng)、關(guān)斷等。

圖3 設(shè)置仿真參數(shù)以及啟動(dòng)分析截圖

　　外部部件參數(shù)設(shè)置之前講過也是可以更改的。如下面截圖。

圖4 外部部件設(shè)置截圖

　　最后的一步一步下來，我們就可以得到仿真結(jié)果。具體的還是在軟件中顯示的比較完整，如下圖所示，一系列有關(guān)波形的功能按鈕---水平軸上的指示器T1和T2位于圖表的上端，可以通過移動(dòng)指示器，可以測量兩個(gè)點(diǎn)之間的時(shí)間；點(diǎn)擊水平軸上時(shí)間可以對(duì)測量時(shí)間進(jìn)行縮放。

圖5 仿真結(jié)果截圖

　　通常情況下，根據(jù)不同產(chǎn)品，可分為兩類效率圖。一種是在接近設(shè)置條件的條件下測量結(jié)果；一種是在設(shè)置條件下仿真結(jié)果。我們可以通過設(shè)置外部元器件的下列參數(shù)，可以提高效率的仿真數(shù)據(jù)的精確性。FET（Qg： FET總柵極電荷；Vf_Sync： 同步FET的二極管正向壓降；）、線圈（Pcore_Coil_PWM： 線圈磁心損耗）、電容器（ESR： 電容器的ESR）。

圖6 效率圖截圖

　　最后就更簡單啦，確認(rèn)器件產(chǎn)品，總結(jié)等等。要是需要所有仿真信息，都可以PDF格式下載下來。我就把所有需要的信息都下來了下來。

圖7 全部仿真內(nèi)容截圖

　　嗯，看到這大家也大概能看到富士通這款軟件的特點(diǎn)，在線、便捷、一鍵通，可以很快速的給客戶提出仿真結(jié)果，避免了很多數(shù)據(jù)庫調(diào)用的麻煩，當(dāng)然，好不好用還是得聽大家意見？

　　前面提到的更多是PMIC，前幾天去展會(huì)看到富士通半導(dǎo)體的幾款LED解決方案的Demo，現(xiàn)場的人跟我說，富士通的這個(gè)在線設(shè)計(jì)仿真器 Easy DesignSim?也支持LED照明驅(qū)動(dòng)芯片，現(xiàn)場的兩款Demo是MB39C602和MB39C601，可使用手機(jī)ISO調(diào)節(jié)是個(gè)亮點(diǎn)，十分受工程師歡迎，我去的時(shí)候是人山人海，如果大家最近正在接觸這些LED解決方案，不妨試試此在線設(shè)計(jì)仿真器 Easy DesignSim?。