制作電子產(chǎn)品既是一門(mén)藝術(shù)，也是一門(mén)科學(xué)。復(fù)雜的電氣工程原理指導(dǎo)著設(shè)計(jì)師的選擇和妥協(xié)，但將所有部分放在一起也是一門(mén)需要深思熟慮和經(jīng)驗(yàn)的藝術(shù)。為了幫助解決這兩個(gè)問(wèn)題，ST 提供了平臺(tái)和開(kāi)發(fā)工具。其中之一是eDesignSuite，這是一個(gè)幫助設(shè)計(jì)和模擬基于特定組件的電路的應(yīng)用程序。它允許用戶(hù)快速修改和試驗(yàn)以提出最佳解決方案。在這篇文章中，我們將查看兩個(gè)案例研究，以更好地了解 eDesignSuite 的強(qiáng)大功能。

要使用該應(yīng)用程序，只需在my.st.com上創(chuàng)建一個(gè)帳戶(hù)。登錄后，轉(zhuǎn)到https://my.st.com/analogsimulator/。界面（如上所示）將向您展示一系列應(yīng)用程序，因?yàn)檫@個(gè)工具的特別之處在于它的實(shí)用性。eDesignSuite 不是簡(jiǎn)單地提供空白畫(huà)布，而是首先詢(xún)問(wèn)工程師試圖完成什么以提供相關(guān)數(shù)據(jù)和建議組件。在第一個(gè)案例研究中，我們將設(shè)計(jì)一個(gè)降壓轉(zhuǎn)換器，模擬一個(gè)需要為移動(dòng)設(shè)備獲取典型電源電壓的電路，并將其轉(zhuǎn)換為將穩(wěn)壓電壓饋送到電路中的組件，比如單片機(jī)。

案例研究 #1：?jiǎn)?dòng)電源

在 eDesignSuite 中選擇您的應(yīng)用程序

要開(kāi)始，只需選擇“電源轉(zhuǎn)換”、“電源”和“DC/DC”。也可以在隔離或非隔離系統(tǒng)之間進(jìn)行選擇，但為了我們的示例，我們將簡(jiǎn)單地按下“DC/DC”旁邊的“創(chuàng)建”按鈕。在這個(gè)階段，我們必須輸入關(guān)于我們電路的非常基本的信息。由于我們正在模擬移動(dòng)應(yīng)用程序，6 V 的最小輸入、12 V 的最大輸入和 3.6 V/1 A 的輸出是相當(dāng)經(jīng)典的。

在 eDesignSuite 中選擇 IC

系統(tǒng)將使用這些值自動(dòng)過(guò)濾可用的 IC。希望圍繞特定產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)的人可以使用搜索欄（右上角）立即訪(fǎng)問(wèn)特定零件，但這種自動(dòng)選擇將使大多數(shù)用戶(hù)能夠快速瀏覽 ST 的目錄，并做出最佳決策。在我們的例子中，我們將選擇列表中的第一個(gè)組件L5981降壓轉(zhuǎn)換器，然后單擊“開(kāi)始設(shè)計(jì)”。

案例研究 #1：設(shè)計(jì)您的電源

在這個(gè)階段，eDesignSuite 會(huì)生成一個(gè)示意圖，顯示工程師集成降壓轉(zhuǎn)換器所需的一切，以及模擬系統(tǒng)效率、電壓和電流隨時(shí)間變化以及功率損耗的圖表。只需單擊右上角的“BOM”按鈕即可獲得物料清單。此外，用戶(hù)可以直接從原理圖面板開(kāi)始調(diào)整他們的設(shè)計(jì)，方法是單擊電路關(guān)鍵交叉點(diǎn)處的小工具圖標(biāo)，或更改以藍(lán)色書(shū)寫(xiě)的組件值。

eDesignSuite 中的示意圖

從 eDesignSuite 導(dǎo)出到 PSpice

左側(cè)面板詳細(xì)介紹了電路的規(guī)格，并允許用戶(hù)更改工作條件（電壓輸入、電流輸出和溫度），以了解它們將如何影響設(shè)計(jì)的性能。然而，在這個(gè)階段，許多人可能只是想看看他們的電路如何與系統(tǒng)的其余部分集成。因此，eDesignSuite 在“保存”菜單中提供了一個(gè)名為“導(dǎo)出到 PSpice”的強(qiáng)大功能。選擇它會(huì)生成一個(gè) Zip 文件，其中包含一個(gè)名為“Full”的文件夾，其中包含在 PSpice 下運(yùn)行當(dāng)前模擬所需的庫(kù)等。此導(dǎo)出功能并非適用于所有原理圖，但 ST 繼續(xù)增加兼容解決方案的數(shù)量。

交互性是 eDesignSuite 的一個(gè)非常重要的部分，為了理解應(yīng)用程序的這一方面，我們將深入研究第二個(gè)案例研究。

案例研究 #2：設(shè)計(jì)您的 NFC 天線(xiàn)

要開(kāi)始設(shè)計(jì) NFC 天線(xiàn)，我們只需從主菜單中選擇“RF 設(shè)計(jì)”，然后選擇“NFC 天線(xiàn)設(shè)計(jì)”。在這里，我們看到了 eDesignSuite 的另一個(gè)重要特性：與第一個(gè)案例研究一樣，界面會(huì)自動(dòng)填寫(xiě)所有組件的值，因此用戶(hù)不必了解每個(gè)電路的所有具體細(xì)節(jié)。它只是一起工作，大大加快了設(shè)計(jì)過(guò)程。

在 eDesignSuite 中設(shè)計(jì) NFC 天線(xiàn)

此時(shí)，可以即時(shí)更改天線(xiàn)設(shè)計(jì)以適應(yīng)特定電路。在我們的示例中，如果我們將長(zhǎng)度修改為 30 mm，我們會(huì)在屏幕底部看到設(shè)計(jì)的樣子，等效電感立即更新為 777，64 nH，因此我們立即看到了什么樣的影響我們的選擇將取決于性能，以及我們是否達(dá)到了必要的目標(biāo)。正是這種交互性讓 eDesignSuite 大放異彩。在此示例中，NFC 天線(xiàn)需要達(dá)到 4.7 μH 和 5 μH 之間的范圍，因此我們可以輕松地使用這些值來(lái)創(chuàng)建與我們的產(chǎn)品相匹配并達(dá)到預(yù)期目標(biāo)的形狀。

錯(cuò)誤和錯(cuò)誤

訪(fǎng)問(wèn) eDesignSuite 社區(qū)

為了防止工程師犯致命錯(cuò)誤，該系統(tǒng)足夠智能，可以在做出妥協(xié)選擇時(shí)停止某些模擬。在我們的第二個(gè)案例研究中，如果我們將長(zhǎng)度保留為 30 毫米，而意外放置了 3 毫米的寬度，系統(tǒng)會(huì)拋出錯(cuò)誤來(lái)解釋這樣的設(shè)計(jì)是不可能的。

最后，ST 建立了一個(gè)設(shè)計(jì)師和工程師社區(qū)。單擊幫助按鈕并選擇“社區(qū)”將打開(kāi)一個(gè)特殊線(xiàn)程，可用于在設(shè)計(jì)時(shí)遇到問(wèn)題或需要軟件幫助時(shí)提出問(wèn)題。

審核編輯：郭婷