基于pspice的电路参数容差统计分析方法研究new

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1、第21卷第5期天中学刊Vol.21No.52006年10月JournalofTianzhongOct.2006基于Pspice的电路参数容差统计分析方法研究12李国朝黄平1.黄淮学院河南驻马店4630002.驻马店农校河南驻马店463000摘要电路容差统计分析包括蒙特卡罗分析灵敏度分析和最坏情况分析研究了蒙特卡罗分析的技巧程序语句参数的设置输出结果的判读等并应用Pspice对实例电路进行特性仿真关键词MC容差正态分布标准差中图分类号TN702文献标识码B文章编号1006-5261(2006)05-0031-03CDACTRA

2、N多次运算后进行统计分析第1软件环境一次运行时采用所有元件的标称值进行运算第二次电子产品的设计生产从选题方案论证性能及以后各次运行时是根据每个元件模型语句内对其指标的确定装调电路修改定型参数到批量生产模型参数的容差规定随机选取容差限度内偏离其标是一个复杂费时的过程其中每一个环节都对产品的称值的不同值进行运算最后将各次运行结果与第一经济效益产生直接影响次进行比较得出由于元件的容差而引起的输出结果[1]目前传统的利用制作电路板来验证实验的方式偏离的统计分析已不能适应电子技术发展的要求EDA技术已应用到电路容差统计分析包括蒙特卡罗

3、MCMonte-电子产品开发的全过程并由此发展为产品开发的全Carlo分析灵敏度SENSSensitivity分析和最坏程自动化目前PC机上使用的商用电路仿真软件中情况WCASEWorstCase分析Pspicesimulationprogrammingwithintegratedcircuit蒙特卡罗MCMonte-Carlo分析用于计算电emphsis最受用户欢迎它是MiroSim公司按照spice2路元件参数在偏离标准值情况下对电路输出特性影响标准发展起来的已集成在OrCAD的集成环境内由的程度可以计算电路输出变量变化

4、量的均值和标准于MiroSim已经被OrCAD并购现在程序更名为差如果同时指出电路输出变量容差还可以计算电路OrCADPspiceA/D可以在Windows环境下运行输出特性的合格率及合格率的偏差通过MC分析可Pspice是为了执行日益庞大而复杂的集成电路的仿真以预测电路在批量生产时的合格率和生产成本但是工作发展而来的用户可自定义或用其已经内建的器这种统计分析方法要随机或均匀设定各元件的各种容件模型来描述电路而不需要真实电路来进行各种数差然后再计算各种容差下的电路输出计算量极大据测试与特性分析可大幅度减少仿真时间电路的若不借

5、助Pspice等分析软件是无法完成的输入文件可以采用图形输入方式即直接绘制电路并2.2MC分析描述语句的格式及各参数的设定依据所给参数及器件模型进行仿真且能生成网格表2.2.1命令格式[2]Netlist等报告文件也可以采用电路描述语言形命令格式为式的文本输入方式输入电路这种方式被具有一定编.MC<#runs>[DC][AC][TRAN]程经验的人所欢迎且更适用于较复杂的电路其中.MC是蒙特卡罗分析命令<#runs>是运行此2电路容差统计分析分析的次数[AC][DC][TRAN]是分

6、析类型选项分别2.1分析方法是交流分析直流分析和瞬态分析三者必选其一电路容差分析的具体方法是对所选的分析类型是输出节点变量是此分析的功能选收稿日期2006-02-25作者简介李国朝1956~男河南鲁山人黄淮学院信息工程系副教授32李国朝黄平基于Pspice的电路参数容差统计分析方法研究[3]项是分析结果输出功能选项度函数为()22.2.2分析功能及结果输出选项的设置x-m1-22Px()e=s(1)功能选项s2p可以设为下列形式之一用于不同的分析功能其中m表示元器件的标称

7、值s为标准差s的值应YMAX标称输出与每次容差输出之差的最大值为设定的容差值乘以元件的标称值当容差取值采用MAX波形输出的最大值MIN波形输出的最正态分布时元件的标称值取值概率为0.3989其他小值RISE-EDGE输出波形第一次超出给的取值概率都小于0.3989当设定容差范围为s时在定值的点称为阈值电平FALL-EDGE[3]容差范围内的取值概率为()2输出波形低于阈值的第一个点+-x-m1ms2F(xx)==òe2sd0.6826(2)输出选项s2p

8、ms-可设置为下列形式之一LIST列表输出每次(3)用户自定义分布用户可自定义一个分布函执行时实际的模型参数RANGE[]指定分析变量范围如频率时间等若3MC分析应用举例省略该项相当于全程分析OUTPUT在OUTPUT