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elektronische_schaltungstechnik:0_hilfsmittel [2020/10/12 09:07]
tfischer [0.1 Erste Schritte in TINA TI] |
elektronische_schaltungstechnik:0_hilfsmittel [2024/03/15 10:44] (aktuell)
mexleadmin [0.1 Erste Schritte in TINA TI] |
| ====== 0.Hilfsmittel ====== | ====== 0 Hilfsmittel ====== |
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| Im Folgenden lernen Sie zwei Simulationswerkzeuge kennen. Mit diesen können Sie Schaltungen nachbauen und deren Spannungen und Ströme darstellen. Dies ist insbesondere wichtig, um Schaltungen mit Operationsverstärkern und Transitoren zu verstehen. | Im Folgenden lernen Sie zwei Simulationswerkzeuge kennen. Mit diesen können Sie Schaltungen nachbauen und deren Spannungen und Ströme darstellen. Dies ist insbesondere wichtig, um Schaltungen mit Operationsverstärkern und Transitoren zu verstehen. |
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| ===== 0.1 Erste Schritte in TINA TI ===== | ===== 0.1 Erste Schritte in TINA TI ===== |
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| | TINA ist ein SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis) Programm, also eine Schaltungssimulation, von Texas Instruments. Mit diesem können Sie elektronische Schaltungen nachbauen und den zeitlichen Ablauf abbilden. Dies ist gerade für das Lernen und Ausprobieren sehr sinnvoll. |
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| TINA ist ein SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis) Programm, also eine Schaltungssimulation, von Texas Instruments. Mit diesem können Sie elektronische Schaltungen nachbauen und den zeitlichen Ablauf abbilden. Dies ist gerade für das Lernen und Ausprobieren sehr sinnvoll. | |
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| Bereits die freie Version des Programms ist sehr umfassend. Dieses können Sie wie folgt finden (empfohlen ist Link 1!): | Bereits die freie Version des Programms ist sehr umfassend. Dieses können Sie wie folgt finden (empfohlen ist Link 1!): |
| - [[mexle:TINA TI Download]] auf diesem Wiki (Login per Hochschulaccount) | - [[mexle:TINA TI Download]] auf diesem Wiki (Login per Hochschulaccount) |
| - im [[https://ilias.hs-heilbronn.de/goto.php?target=fold_24013&client_id=iliashhn|ILIAS Kurs]] | - im ILIAS Kurs von |
| | - [[https://ilias.hs-heilbronn.de/goto.php?target=fold_24013&client_id=iliashhn|EST]] im 2. Semester |
| | - [[https://ilias.hs-heilbronn.de/ilias.php?baseClass=ilrepositorygui&cmd=view&ref_id=73888|Elektronik Labor]] im 3. Semester |
| - Download (etwas umständlich) über die [[http://www.ti.com/tool/TINA-TI|TI Seite]] | - Download (etwas umständlich) über die [[http://www.ti.com/tool/TINA-TI|TI Seite]] |
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| === deutsche Anleitung der Vollversion === | === deutsche Anleitung der Vollversion === |
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| Ein englisches Handbuch finden Sie {{https://wiki.mexle.hs-heilbronn.de/_media/tina_9.0_manual.pdf#page=53|hier}} im Wiki. \\ | Ein englisches Handbuch finden Sie {{https://wiki.mexle.org/_media/elektronische_schaltungstechnik/tina_9.0_manual.pdf#page=53|hier}} im Wiki. \\ |
| Ein Deutsches Handbuch ist nur von der [[http://de.tina.com/German/tina/TINA_9.0_manual.pdf#page=53|Vollversion]] vorhanden. | Ein Deutsches Handbuch ist nur von der [[http://designsoftware.com/home/German/tina/TINA_9.0_manual.pdf#page=53|Vollversion]] vorhanden. |
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| * ''<Strg>+<C>'', ''<Strg>+<V>'': Kopieren, Einfügen | * ''<Strg>+<C>'', ''<Strg>+<V>'': Kopieren, Einfügen |
| * ''<Strg>+<Z>'', ''<Strg>+<Y>'': Undo, Redo | * ''<Strg>+<Z>'', ''<Strg>+<Y>'': Undo, Redo |
| * Bitte nutzen Sie die Vorlage-Datei {{ :vorlage_est_v01.tsc |Vorlage_EST.TSC}}, wenn sie mit einer Simulation beginnen. | * Bitte nutzen Sie die Vorlage-Datei {{ elektronische_schaltungstechnik:vorlage_est_v01.tsc |Vorlage_EST.TSC}}, wenn sie mit einer Simulation beginnen. |
| * [[weiterführende Tipps für TINA TI]] | * [[weiterführende Tipps für TINA TI]] |
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| -->Generelle Tipps # | -->Generelle Tipps # |
| * Nutzen Sie vor bei Simulationstools vorhandene Rule Checks, wie dem "Electrical Rule Check" (ERC). \\ Rule Checks zeigen Fehler und Warnungen an. Bei Fehlern wird die Simulation nicht laufen. Bei Warnungen wird sie laufen, aber es gibt unklare Bereiche in der Schalung. | * Nutzen Sie vor bei Simulationstools vorhandene Rule Checks, wie dem "Electrical Rule Check" (ERC). \\ Rule Checks zeigen Fehler und Warnungen an. Bei Fehlern wird die Simulation nicht laufen. Bei Warnungen wird sie laufen, aber es gibt unklare Bereiche in der Schaltung. |
| * Vermeiden Sie unsaubere Bezeichner und Texte. D.h. versuchen Sie Text so zu schreiben, dass er von leserlich ist (nicht überlappend, gleich ausgerichtet). | * Vermeiden Sie unsaubere Bezeichner und Texte. D.h. versuchen Sie Text so zu schreiben, dass er leserlich ist (nicht überlappend, gleich ausgerichtet). |
| * Geben Sie immer ein Bezugspotential (Ground) an. | * Geben Sie immer ein Bezugspotential (Ground) an. |
| * Eine interessante Möglichkeit mehrere gleiche Schaltungskonfigurationen mit unterschiedlichen Komponentenwerten durchzuspielen bieten "Kontrollobjekte": Diese ermöglicht das automatische Variieren von Komponentenwerten. Für die Verwendung ist wiefolgt vorzugehen: | |
| * **Auswählen der Kontrollobjekte**: ''Analysis >> Select Control Object'' und Klick auf die gewünschte Komponente. \\ Es öffnet sich ein Menu, in welchem die Eigenschaften geändert werden können. Dieses ähnelt dem klassischen Eigenschaftenmenü. | |
| * **Ändern der Eigenschaftswerte**: Beachten Sie, dass die Komponentenwerte hier nicht direkt eingegeben werden können. Die Konfiguration geschieht über das Drücken des Buttons ''...'' rechts neben der Werteeingabe. Hier kann das "Parameter Stepping" durch Start- und Endwert, sowie Anzahl der Werte (Summe aus Zwischenwerte plus Start- und Endwert) eingegeben werden. \\ Beispiel: Sollen die Widerstandswerte von 50 k$\Omega$, 100 k$\Omega$, 150 k$\Omega$, 200 k$\Omega$ durchsimuliert werden, so wäre der Startwert: 50 k$\Omega$, der Endwert: 200 k$\Omega$ und die Anzahl der Werte: 4. | |
| * **Simulation**: Die Simulation geschieht wie bisher. Der Simulationsmodus wird automatisch auf die Nutzung der Parameter eingestellt. Manuell kann dies zurückgestellt, oder geändert werden. Dies geschieht durch ''Analysis >> Mode''. Hier kann durch die Auswahl ''Single'' die Verwendung der Parametrisierung bei der Simulation wieder deaktiviert werden. | |
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| Neben TINA TI wird in diesem Kurs ein weiteres Simulationswerkzeug genutzt: Der [[http://www.falstad.com/circuit/|Online Circuit Simulator]]. \\ \\ Dieser kann helfen, die Ströme und Spannungen bei unterschiedlichen Schaltungen besser zu verstehen. Das Programm gibt Stromfluss und anliegende Spannung animiert wieder. Unter "Schaltungen" >> "Operationsverstärker (OPVs)" finden Sie diverse Schaltungen die für diesen Kurs sinnvoll sind. \\ \\ Die Landesberufsschule Salzburg hat eine [[https://www.lbs4.salzburg.at/fileadmin/user_upload/lbs4/Typo3_7.6/News/20170418_Falstad-Schaltungssimulator/Falstad-Schaltungssimulator_Shortcard1_v2.1.5js_LBS4.pdf|Kurzanleitung zum Online Circuit Simulator]] erstellt. Der [[https://github.com/hausen/circuit-simulator|Source Code]] des Simulators ist auf GitHub zu finden. | Neben TINA TI wird in diesem Kurs ein weiteres Simulationswerkzeug genutzt: Der [[http://www.falstad.com/circuit/|Online Circuit Simulator]]. \\ \\ Dieser kann helfen, die Ströme und Spannungen bei unterschiedlichen Schaltungen besser zu verstehen. Das Programm gibt Stromfluss und anliegende Spannung animiert wieder. Unter "Schaltungen" >> "Operationsverstärker (OPVs)" finden Sie diverse Schaltungen die für diesen Kurs sinnvoll sind. \\ \\ Die Landesberufsschule Salzburg hat eine [[https://www.lbs4.salzburg.at/fileadmin/user_upload/lbs4/Typo3_7.6/News/20170418_Falstad-Schaltungssimulator/Falstad-Schaltungssimulator_Shortcard1_v2.1.5js_LBS4.pdf|Kurzanleitung zum Online Circuit Simulator]] erstellt. Der [[https://github.com/hausen/circuit-simulator|Source Code]] des Simulators ist auf GitHub zu finden. |
| </WRAP><WRAP twothirds column> | </WRAP><WRAP twothirds column> |
| {{url>https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?startCircuit=resistors.txt 600,400 noborder}} | {{url>https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?running=false&startCircuit=resistors.txt 600,400 noborder}} |
| </WRAP> | </WRAP> |
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| * zunächst mit dem eingebundenen Beispiel rechts | * zunächst mit dem eingebundenen Beispiel rechts |
| * Falls die Schaltung zu klein ist, klicken Sie auf ''Bearbeiten'' >> ''Schaltung zentrieren'' \\ Falls danach nur ein Teil des verfügbaren Platz von der Schaltung eingenommen wird, hilft eine Aktualisierung des Browserfensters (''<Strg>+R'') oder eine Bearbeitung direkt auf der [[http://www.falstad.com/circuit/|Online Circuit Simulator Homepage]]. | * Falls die Schaltung zu klein ist, klicken Sie auf ''Bearbeiten'' >> ''Schaltung zentrieren'' \\ Falls danach nur ein Teil des verfügbaren Platz von der Schaltung eingenommen wird, hilft eine Aktualisierung des Browserfensters (''<Strg>+R'') oder eine Bearbeitung direkt auf der [[http://www.falstad.com/circuit/|Online Circuit Simulator Homepage]]. |
| | * Die meisten Schaltungen im Wiki sind zunächst gestoppt. Die Simulation kann über einen Druck auf ''RUN/Stop'' gestartet werden. |
| * Prüfen Sie welche Änderung sich im Stromfluss über verschiedene Schalterstellungen ergibt | * Prüfen Sie welche Änderung sich im Stromfluss über verschiedene Schalterstellungen ergibt |
| * Ändern Sie die Widerstandswerte über Doppelklick auf den jeweiligen Widerstand | * Ändern Sie die Widerstandswerte über Doppelklick auf den jeweiligen Widerstand |
| Zum Selbststudium empfehle ich folgende Literatur. | Zum Selbststudium empfehle ich folgende Literatur. |
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| ^ Titel ^ Autor ^ Kurzbeschreibung ^ | ^ Titel ^ Autor ^ Kurzbeschreibung ^ |
| | Operationsverstärker | J. Federau | Lehrbuch mit anschaulichen Ansätzen. Über Hochschulnetz oder VPN [[https://rd.springer.com/book/10.1007/978-3-8348-2146-1|einsehbar]]. | | | Operationsverstärker | J. Federau | Lehrbuch mit anschaulichen Ansätzen. Über Hochschulnetz oder VPN [[https://rd.springer.com/book/10.1007/978-3-8348-2146-1|einsehbar]]. | |
| |OP Amp Applications Handbook||sehr schönes und ausführliches Lehrbuch des Herstellers Analog Devices, "Freeware", Online [[http://www.analog.com/en/education/education-library/op-amp-applications-handbook.html|einsehbar]]| | | OP Amp Applications Handbook || sehr schönes und ausführliches Lehrbuch des Herstellers Analog Devices, "Freeware", Online [[http://www.analog.com/en/education/education-library/op-amp-applications-handbook.html|einsehbar]] | |
| | Halbleiter-Schaltungstechnik | U. Tietze, Chr. Schenk, E. Gamm | sehr ausführliches Nachschlagewerk. Über Hochschulnetz oder VPN [[https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-662-56563-6|einsehbar]]. \\ Zusätzlich gibt es eine [[https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-662-56569-8|Sammlung von Übungsaufgaben]]| | | Handbook of Operational Amplifiers Application || Ein ähnlich schönes Handbuch gibt es auf vom Wettbewerber [[https://www.ti.com/lit/an/sboa092b/sboa092b.pdf|Texas Instruments]] | |
| | | Halbleiter-Schaltungstechnik | U. Tietze, Chr. Schenk, E. Gamm | sehr ausführliches Nachschlagewerk. Über Hochschulnetz oder VPN [[https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-662-56563-6|einsehbar]]. \\ Zusätzlich gibt es eine [[https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-662-56569-8|Sammlung von Übungsaufgaben]] | |
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