実践：TINA-TI 回路シミュレーション

※TINA-TIは、Texas Instruments および DesignSoft, Inc.の商標です。
本報告で使用しているTINA-TIのバージョン”9.3.150.328 SF-TI”です。

この記事でわかること

本投稿は、”DC24V 4Hzパルス回路設計（ソフト版）”のトランジスタｰスイッチング機能の回路シミュレーションを詳細に紹介します。

トランジスタのスイッチング機能のON/OFF確認するため、
元回路から、シミュレーション用に置き換えた回路を、下記に示します。

”DC24V 4Hzパルス回路設計（ソフト版）”
4Hzパルススイッチング回路図

回路シミュレーション用回路図

PIC16F1778のI/Oポート出力仕様の抜粋
I/O port仕様：出力タイプCMOS（General purpose I/O）VDD=3.3V Standard I/O port

項目	記号	値	単位	備考
ハイ出力電圧	VOH	2.6(Min)	V	T2トランジスタへのハイレベル(Min)の入力値VOH=VDD-0.7V=3.3V-0.7V
ハイ出力電流	IOH	3	mA	マイコンから出る電流値
ロー出力電圧	VOL	0.6(Max)	V
ロー出力電流	IOL	6	ｍA	マイコンに入り込める電流値
出力ポート立上がり時間	TioR	15(Typ), 32(Max)	nS	VDD=3.3V
出力ポート立ち下がり時間	TioF	15(Typ), 30(Max)	nS	VDD=3.3V

注意：仕様値は、使用するポート数により変わります。

上記、仕様から、VG1値を設定しました。

TINA-TIの”回路図エディタ”の図面
”VG1セル”を左ダブルクリック→”VG1-電圧ジェネレータ”の”任意波形”を左クリックで
下記表示と設定

A1：ハイ電圧VOH＝2.6(Min)
T1：立上がりTioR＝15ns(Typ)
T3：立ち下がりTioF＝15ns(Typ)

“過度解析”のシミュレーションを行いました。シミュレーション実行方法はこちら参照

実行した波形を示します。

ICの波形により、
・スイッチングON時、99mA。
・スイッチングOFF時、0Aが確認出来ます。

波形結果から、IBR,IB,ICを下記表にまとめました。

項目	VOH [V]	IBR [mA]	IB [mA]	IC [mA]	スイッチ機能	備考
シミュレーション	2.6	0.89	0.81	99.4	ON	VG1:PB0ポート”ハイ”出力
シミュレーション	0	0	0	0	OFF	VG1:PB0ポート”ロー”出力 ①部波形： IBR,IBは、マイコン側に過度的に0.5mA(Max)流れ込みます。

上記、スイッチング回路は、回路シミュレーションを実行してスイッチング機能に問題無いことを確認しました。

目的に無かった確認内容

上記、波形の①部のドライブ側（実回路では、PICマイコンRB0ポート）に流れ込む電流IOLです。
仕様 IOL 6ｍA(Max) ＞IB 0.5mAで有る事が確認出来ます。

参考として、仕様値は違いますが、同じCMOSとして、シンク電流（ドライブ側に流れ込む電流IOL）について説明したデータシートを下記に示します。