Ian Williams

（注意：Bob Hanrahan 联合撰写本文。）

硬件工程师常常要在项目工期紧张的情况下完成任务，交付成果。电路和系统设计师则需要充分运用手头的每一项工具，精心打造出精准无误、性能可靠，且首次运行就能正常工作的设计方案。这些需求加之当今瞬息万变的工作环境，使得能在家中或远程进行电路仿真与验证的工具变得愈发重要。

在 TI，我们注意到工程师们在压缩设计的原型制作和评估阶段的时间；有时候，他们会直接进入最终的印刷电路板 (PCB) 环节—但大家又都清楚电路出错的风险不能忽视。基于此，我们意识到市场对高性能、功能全面的模拟仿真平台的需求在不断增加。因此，TI 与 Cadence 合作，推出了 PSpice® for TI。这是基于业界通用 OrCAD PSpice 环境的全功能版本，能简化对整个子系统的仿真，便于评估和验证元件性能。

首先，为什么要使用 SPICE 仿真？

以集成电路为重点的仿真程序 (SPICE) 几十年来一直在帮助工程师解决硬件设计问题。电路仿真主要有三个应用场景：

• 设备评估.可以在特定应用场景下评估特定产品的性能，有时甚至无需器件或电路实物亦可完成。
• 设计验证.在构建物理原型之前构建和仿真复杂的电路板级和系统级设计、可使工程师对其电路更有信心、并缩短设计时间。设计验证还包括能够在最坏情况下模拟电路运行，确保产品发布后，即使温度、电压极限和器件公差等参数发生变化，电路仍能正常工作。
• 设计调试.当实际情况与预期不符时，工程师通常会借助仿真来排查系统中的问题或漏洞。无需返工和测试实际的 PCB，SPICE 仿真就能找出并初步测试电路修复方案。

利用 PSpice for TI 进行上述任何一项或所有任务的电路仿真，有助于缩短开发时间，更快地将产品推向市场。由于仿真基于计算机进行，它还具有一些内在优势。例如，如今在家工作更为普遍，使用仿真意味着你可以在任何地方推进项目，取得显著进展。无需等待零部件、PCB 或实验室设备—只需搭建好仿真测试平台就可以开始工作。

可以轻松地与其他团队成员以电子方式共享电路仿真结果，以便进行更大型的系统级仿真或同行设计评审。还可以运行更复杂的测试，如参数扫描、温度扫描、灵敏度分析或器件公差分析，而在现实世界中进行这些测试成本高昂且耗时。

下面通过 PSpice for TI 中的一项示例进行深入了解。图 1 中的仿真设置会在改变电容值的同时，绘制单刀电阻-电容器滤波器网络的交流传输函数。

图 2 展示生成的图以及每个图的 -3dB 带宽和增益 (f = 1Mhz) 的自动测量。这一强大的分析能力能大幅地加快设计优化进程。

需要注意的一点是，想获得准确的仿真结果，器件模型得精准，并且能快速融合（这里收敛指得出准确结果）。值得庆幸的是，TI 拥有半导体行业精准且易收敛的模型，还在持续开发新模型，提升整体建模能力。

为什么使用 Pspice for TI？

PSpice for TI 具备绘制电路原理图以及进行模拟电路仿真的功能。它是一款功能强大的工具，而非功能受限的试用版本，整合了该工具商业版中的众多高级功能，涵盖自动测量、后处理功能，还有 Monte Carlo 分析以及最坏情况分析等。PSpice for TI 基于最新版 PSpice 构建，支持离线操作，和商业版中开发的项目兼容，并且使用 TI 设备时，节点数量和测量次数不受限制。

说到 TI 器件，除标准元件模型库外，还有近 6,000 个 TI 模拟电源和信号链模型的完整库已集成到 PSpice for TI，轻点几下鼠标，就能把 TI 零件添加到项目里。无需手动导入 TI 模型，快速增长的库将自动更新，与 TI.com 上的最新内容保持同步。

大多数 TI 器件模型都附有经过测试、可稳定运行的设计示例，并且很多情况下，还有完整参考设计可直接复制使用。此法能快速开启设计，并迅速了解器件运行情况和性能表现。只需在工具中点击几次鼠标、即可放置一个元件并打开相关的参考设计。图 3 仅显示了一个可供修改和仿真的此类设计示例。该图还展示了应用程序的深色模式和可自定义配色方案，该方案有助于降低能耗，也能减轻眼睛疲劳。

为了进一步帮助您更快地做出设计决策，该工具能够快捷访问 TI 产品详细信息和数据表，还能方便地在 TI E2E™ 支持论坛上提交相关的技术支持查询请求。此外，该环境里还有一系列教程视频以供学习。

如要将 SPICE 仿真添加到工程工作流程中，请下载 PSpice for TI，和众多同行一起，通过这款强大工具，感受缩短设计周期的成效。

其他资源

• 查找充分利用 TI 技术的参考设计来解决您的系统级难题。
• 使用 Power Stage Designer™ 软件工具深入计算电压和电流，开启全新电源设计。
• 探索有关模拟信号链设计（从基础知识到高级概念）的TI 高精度实验室视频培训课程。
• 下载 WEBENCH®电源设计器，这是一种很受欢迎的免费在线电源设计工具，输入基本输入和输出规格，能快速生成完整原理图和物料清单 (BOM)。
• 探索 TINA-TI™，这是一个灵活的基于 SPICE 的仿真平台，能够支持种类繁多的元件，同时又保留了简洁的用户界面，足以满足许多模拟电路设计的需求。