A tervezőmérnökökre egyre nagyobb nyomás nehezedik, mivel növekvő funkcionalitású és teljesítményű megoldásokat, illetve termékeket kell egyre rövidebb idő alatt bevezetniük a piacra. Napjainkban azonban az egyik legnagyobb kihívás, amellyel az iparágnak szembe kell néznie, a szakismeretek sajnálatosan csökkenő aránya a tervezőcsapatokon belül. A tervezőrészlegek az elmúlt 10-15 évben egyre kisebbek lettek, ami főleg a tápegységtervezés, valamint a rádiófrekvenciás és analóg megoldások tervezése terén megfelelő ismeretekkel rendelkező szakemberek eltűnésével függ össze.

Napjaink mérnökeitől – különösen az egyetemi tanulmányaikat frissen befejezőktől – egyre inkább azt várják el, hogy valamennyi elektronikai tervezési területen jártasak legyenek, és széles körű ismeretekkel rendelkezzenek. A jó hír az, hogy az ingyenes szoftvereszközök különböző lehetőségeket kínálnak ezen kihívások közvetlen kezelésére. Ezek közül tekintünk át hármat a továbbiakban.

Online tervező- és áramkörszimulátor-csomag

1. megoldás Tisztán kivehető az a trend, amely szerint a tervezőmérnökök egyre nagyobb mértékben támaszkodnak a tervezéstámogatás online eszközeire. Szerencsére elmondhatjuk, hogy rendelkezésre áll egy olyan fontos ingyenes online eszközcsomag, amely nagy segítséget nyújt a mérnökök számára az e speciális ismeretanyag hiányából származó kihívások kezelésére és terveik rekordidő alatti megvalósítására: a Texas Instruments (TI) ingyenes online Webench csomagja talán a világ legjobb tápegység- és analógáramkör-szimulációs eszközkészlete.

A csomag eszközei olyan hatékony szoftveralgoritmusokat és vizuális interfészeket használnak, amelyek másodpercek alatt elérhetővé teszik a teljes tápegység-, világítási és érzékelő-alkalmazásokat, így segítve a mérnököket fejlett elemzési és szimulációs képességeken alapuló döntések gyors meghozatalában, miközben megjelenítik mind a rendszerszintű, mind az anyagjegyzék- (BOM-) szintű költségeket a tervek gyártásba küldése előtt.

A National Semiconductor körülbelül egy évtizede, még a TI általi felvásárlása előtt alkalmazkodott a mérnökök igényeihez és kifejlesztette a Webench szoftvert. Az eszköz a nagy hatékonyságú tápegységek gyors és egyszerű tervezését tette lehetővé, ezzel gyorsan az iparág leghatékonyabb tápegységtervező szoftverévé vált, valamint számos díjat is elnyert. A TI is a Webenchet jelölte meg a National Semiconductor felvásárlásának egyik fő érveként, és 2011 végére – a felvásárlást követő kevesebb mint hat hónapon belül – integrálta a TI termékeit a Webench alkatrészkönyvtárába.

A Webench csomag az évek során egyre nőtt és folyamatosan új tervező- és rendszerépítő eszközökkel bővült, így többek között a Power Designer, a több tápegységet magában foglaló tervek készítéséhez használható Power Architect, a LED Architect, a Sensor AFE Designer és a Sensor Designer is a részévé vált. A Webench Power Designer például lehetővé teszi személyre szabott tápegységek és DC/DC átalakító áramkörök tervezését, valamint a kapcsolóüzemű tápegységek tervezési problémáinak még a prototípus-készítés előtti megoldását. Az eszköz segít például a mérnököknek megkeresni a legjobb kapcsolóüzemű feszültségstabilizátort vagy MOSFET vezérlőt az adott tápegységáramkörhöz.

Ügyfél-tanácsadó együttműködés

2. megoldás Egy másik lehetőség a hatékony tápegységtervezésre – például abban az esetben, ha a tervezőcsapat nem rendelkezik tápegységekre specializált szakemberrel – egy tervezési tanácsadó megbízása. Az RS Components 2010 júliusában piacra hozott DesignSpark PCB nevű szoftvere – a pénzügyi korlátok megszüntetésével – jelentősen egyszerűbbé tette a külső tanácsadókkal való együttműködést. Mondhatni a DesignSpark PCB szoftver gyorsan az áramkörterveket tartalmazó fájlok megosztásának „szabványává” vált, ugyanis semmilyen idő- és pénzbeli akadály nem korlátozza ugyanannak a NYÁK-tervező platformnak a használatát a küldő és a fogadó félnél.

A DesignSpark PCB legújabb verziójának eszközei lehetővé teszik az anyaglista (bill-of-materials, BOM) alapján történő árajánlat-készítést, valamint a gyártáshoz szükséges árajánlatok készítését, amelyek szükségesek például a NYÁK-gyártáshoz vagy az összeszerelő alvállalkozók számára. Továbbá ez a szoftver egy fejlett adatbázis-kezelőt is tartalmaz, amelynek főbb előnyei, hogy könnyen kezelhető, attribútumokon és cikkszámokon alapuló felületen keresztül nyújt hozzáférést a ModelSource alkatrész-adatbázishoz, amely több mint 80 ezer, vezető gyártótól származó alkatrész sematikus rajzát, valamint félvezetők, passzív és elektromechanikai alkatrészek kapcsolási rajzát tartalmazza. Természetesen a két megközelítés ötvözhető, így gyors és könnyen használható megoldás nyerhető, amely mindkét megoldás előnyeivel rendelkezik.

Webench és DesignSpark PCB együttes használata

3. megoldás A tervezőknek most már lehetőségük van elkészíteni terveiket a Webench használatával, majd átküldeni azt a DesignSpark PCB szoftverbe. A Webench Schematic Export olyan online eszköz, amelynek segítségével az analóg áramkörök tervfájljai exportálhatók a Webench csomag különböző eszközeiből, így például a Power Designerből, majd importálhatók a DesignSpark PCB szoftverbe vagy más vezető CAD fejlesztőplatformba.

Ezzel jelentős mennyiségű idő és pénz takarítható meg, hiszen a tanácsadóknak már csak egy kész tervet kell javítaniuk, módosítaniuk és optimalizálniuk ahelyett, hogy az elejéről kezdenék a tervezést. A Schematic Export használatával a mérnököknek nem kell többé azzal bajlódniuk, hogy kézzel vigyék be a Webench használatával készített terveket az általuk használt CAD platformra.

És ami ennél is fontosabb, az exportálás révén elkerülhetők a kézi bevitelből eredő hibák is. Napjaink szinte valamennyi terve energiatakarékos működést és nagy hatékonyságú tápegységet igényel. A Webench ennek elérését nagymértékben megkönnyíti, mivel használatával a munka legalább 90 százaléka elvégezhető, még mielőtt a terveket a tápegységszakértő tanácsadóhoz elküldik. Megadhatók a be- és kimeneti feszültségek, valamint kiválaszthatók a műszaki adatoknak megfelelő alkatrészek az alaptervnek az eszközben történő előállításához.

Több fázissal később a mérnökök elemezhetik a hőtermelő pontokat, módosíthatják a vezetőpályák szélességét, áthelyezhetik az alkatrészeket, módosíthatják a termikus paramétereket és elemezhetik az elektromos működést. A szoftver fontos funkciója, hogy Webench Visualizer környezetben az eszköz Optimizer Dial szolgáltatása beépített szoftveralgoritmusok használatával teszi lehetővé a tervek szétválasztását és optimalizálását a méretre, hatékonyságra és rendszerköltségre vonatkozó követelmények alapján, valamint lehetőséget biztosít a tervek és kapcsolási rajzok másodpercek alatti automatikus elkészítésére is. A Schematic Export szolgáltatás működését a Webench eszközök 40 ezer passzív alkatrészt tartalmazó könyvtára mellett több mint 40 ezer TI alkatrész kapcsolási rajzának és lábkiosztásának szimbólumai segítik.