第11章最壞情況分析和蒙特卡洛分析

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1、第11章+最壞情況分析和蒙特卡洛分析第11章最壞情況分析和蒙特卡洛分析11.1最壞情況分析(.Wcase)最壞情況(WorstCase)是指電路中的元件參數(shù)在其容差域邊界點(diǎn)上取某種組合時(shí)所引起的電路性能的最大偏差。最壞情況分析(WorstCaseAnalysis)就是在給定電路元器件參數(shù)容差的情況下，估算岀電路性能相對(duì)標(biāo)稱值時(shí)的最大偏差。例1：差動(dòng)放大器如圖11-1所示，說(shuō)明如何進(jìn)行最壞情況分析。2笫2篇CadenceOrCADEE簡(jiǎn)明教程Q1圖11-1差動(dòng)放人器1、電路圖的繪制2、分析參數(shù)的設(shè)定瞬態(tài)分析第11章最壞情況分析和蒙特卡洛分析3輸出變量V(OUT1)同時(shí)進(jìn)行DEV與LOT分

2、析同時(shí)進(jìn)行靈敏度分析圖11-2分析參數(shù)的設(shè)定1點(diǎn)選MoreSotting??-,出現(xiàn)如圖11-3所示的對(duì)話框。4第2篇CadenceOrCADEE簡(jiǎn)明教程輸出結(jié)采朝正向HI偏移輸出到文字檔圖11-3分析參數(shù)的設(shè)定23、執(zhí)行PSpice程序在電路圖屮設(shè)置電壓探針V(0UT1)o點(diǎn)選PSpice/Run，屏幕會(huì)出現(xiàn)PSpiceA/D視窗執(zhí)行模擬功能，進(jìn)行分析°模擬結(jié)束后，出現(xiàn)如圖11-4所示的畫面。笫11章最壞情況分析和蒙特卡洛分析5圖11-4三項(xiàng)模擬結(jié)果的波形資料圖11-5模擬結(jié)果圖中最后一個(gè)符號(hào)所對(duì)應(yīng)的曲線即代表分析出來(lái)的在最壞情況下的波形。6第2篇CadenceOrCADEE簡(jiǎn)明教程

3、4、查看文字輸出檔點(diǎn)選View/OutputFilenJ'以看到最壞情況分析的文字結(jié)果，如圖11-6所示。圖11-6最壞情況分析的文字結(jié)果11.2蒙特卡洛分析CMC)蒙特卡洛分析：此分析使川統(tǒng)計(jì)模擬方法，在給定電路元件參數(shù)容差的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律的情況下，用一組偽隨機(jī)數(shù)求得元器件參數(shù)的隨機(jī)抽樣序列，估算出電路性能的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律，如電路性能的小心值、方差，以及電路合格率、成本等等。用此結(jié)果作為是否修正設(shè)計(jì)的參考，增加了模擬的可信度。第11章最壞惜況分析和蒙特卡洛分析7例2：差動(dòng)放大電路如圖11-1所示，使用前面討論過(guò)的方法分析電路的不同特性，并且用蒙特卡洛分析方法分析電路元件誤差對(duì)輸岀波形的影

4、響。Q11)電路圖的繪制輸入電路圖名稱(如CHD),繪制電路圖。其中VI信號(hào)源取用止弦源，正弦源有5個(gè)參數(shù)需要設(shè)置：直流偏置電壓(VOFF)—0V；8第2篇CadenceOrCADEE簡(jiǎn)明教程振幅(VAMPL)—0.2V；頻率(FREP)—5MEG；延遲時(shí)間(TD)—0；阻尼系數(shù)(DF)-0；相位延遲(PHASE)—0o1)直流分析創(chuàng)建新仿真文件,名稱為“CHADONG”,在直流掃描設(shè)置對(duì)話框的"Sweepvariable"中點(diǎn)選aVoltagesoure”，且在“Namew中鍵入“VI”,在“Sweeptype”中單選“Linear”,在“Start”空白中鍵入“一0.18”,在“E

5、nd”空白中鍵入“0.18”,在“Increment”空白中鍵入“0.01”。執(zhí)行PSpice程序后的結(jié)果波形如圖11-7所示。這是差動(dòng)電路的輸入輸出傳輸特性O(shè)第11章最壞情況分析和蒙特卡洛分析9圖11-7直流分析結(jié)果2)交流分析運(yùn)行菜單PSpice/EditSimulationSetting,在交流掃描設(shè)置對(duì)話框的"ACSweeptype”中單選“Logarithmi”,其下面的下拉列表框中點(diǎn)選“Decade",在“Start”空白中鍵入“l(fā)k”，在“End”空白中鍵入“100MEG”,在“Points/Decade”空白中鍵入“10”。執(zhí)行PSpice程序后的結(jié)果波形如圖11-8所

6、示。10第2篇CadenceOrCADEE簡(jiǎn)明教程圖11-8交流分析結(jié)果3)瞬態(tài)分析運(yùn)行菜單PSpice/EditSimulationSetting,在瞬態(tài)分析設(shè)置對(duì)話框中,“Runto”空白中鍵入“2u”,在aStartsavingdata"空白中鍵入“0”,在“Maximumstep”空白中鍵入“0.001U”o執(zhí)行PSpice程序后的結(jié)果波形如圖11-9所示。這是差動(dòng)電路V(OUT1)、V(OUT2)的瞬時(shí)波形圖。笫11章最壞情況分析和蒙特卡洛分析114)蒙特卡洛分析輸入電路圖后，設(shè)置電阻RBIAS屬性中的容差(TOLERANCE)值，在其屬性對(duì)話框TOLERANCE項(xiàng)中填入“1

7、0%”，即設(shè)置容差值為10%。12第2篇CadenceOrCADEE簡(jiǎn)明教程圖11-10蒙特卡洛分析設(shè)置框執(zhí)行PSpice程序后的結(jié)果波形如圖11-11所示。這是差動(dòng)電路的輸岀V(outl)的瞬時(shí)波形圖。第11章最壞情況分析和蒙特卡洛分析13圖11-11蒙特卡洛分析結(jié)果11.3直方圖的使用方法GoalFunction就是一種能從輸出數(shù)據(jù)中,搜尋某指定及其坐標(biāo)值的函數(shù)。在Probe窗口下,用GoalFunction可以快捷取出常見(jiàn)的幅、相頻響應(yīng)的