从实例中学习OrCAD-PSpice10.3-AA(蒙特卡洛工具)
PSpe 一直重视所设计的,要能适合于批量生产的需要。现在PSpice10.3单独设立MonteCarlo工具,使这一项工作得到加强。本章先简介容差分析的基本概念,其后重点介绍MonteCarlo工具的使用方法。
6.1容差分析
前几章所述电路分析法时,已经提过只将元件视作理想元件按标称值进行分析是不全面的。实际上,由于生产工艺的不同或老化等原因,元件值与理想元件值(称为标称值)之间,都存在一定的偏差。比如,标为1kΩ的,如果偏差为±10%,那么实际元件值可能是在1.1kΩ~900Ω之间的某一值。设计者不仅需要分析当电路元件为标称值的电路响应,还需分析当电路元件值在一定范围内变动时电路响应所发生的变化。所谓容差分析就是研究元件参数值的变化(公差)对电路特性的影响(公差);或者相反,由给定的电路特性的公差,求元件参数值的公差。一般来说,保证电路在性能指标范围内,尽可能地扩大元件的容差范围以便降低成本,这是设计者几乎天天必须考虑的问题。
6.2 蒙特卡洛 (MonteCarlo简写为MC)法< /p>
前面关于电路参数灵敏度的计算,反映了电路参数的改变对电路特性影响的大小,这对设计人员来说无疑是重要的。然而很多情况下,并不能确切知道各个参数的实际改变量,而只是知道各个参数的随机分布规律或者是变化范围。在这种情况下,怎样来分析电路特性的随机分布规律或者它的相应变化范围,这就是容差分析所要讨论的问题。由于这种不确定性,容差分析一般用概率统计分析,而且多用蒙特卡洛法。
在计算机上进行蒙特卡洛分析时关键在于用计算机产生随机数。然后用一组一组的随机数对各元件取值。元件的分布规律有:
1.均匀分布(FLAT)
任一元件值在容差的上下限范围内以相等的概率出现,该类元件值为均匀分布。又因其元件偏差和出现图为距形,所以也称距形分布,实际上,这种分布是很少的,因为它很简单。PSpice中用“DIST”设置元件值的分散性其默认值就是FLAT。
2.正态分布或称高斯(GAUSS)分布(常用)