cad课件第七讲 性能分析与优化设计.ppt

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1、电路性能分析为了改进电路设计,往往需要知道电路特性值随电路中关键元器件值的变化关系，由此选定最佳的元器件值，实现电路的优化设计。针对电路设计中的这一要求，电路模拟软件OrCAD/PSpice9中提供有电路性能分析(PerformanceAnalysis)功能，可以从电路分析得到的节点电压和支路电流数据自动提取出电路特性参数，进而定量分析电路特性随元器件值的变化关系。电路性能分析的作用：定量分析电路特性，如最大增益、中心频率、上升时间、下降时间等性能随某一元器件参数的变化关系，因此，在优化电路设计方面有很大作用。进行电路性能分

2、析涉及的几个问题(1)确定变化的元器件参数。(2)确定电路模拟分析的类型。(3)调用GoalFunction并指定相应参数。(4)显示电路特性分析结果。其中(1)和(2)由参数扫描分析完成；(3)和(4)由Probe完成。(1)绘制电路图，设置变化的元器件参数。(2)设置参数变化范围，进行参数扫描分析。(3)确定参与电路特性分析的数据批次,进入Probe。说明：以上3步为通常的电路分析和波形显示步骤(4)选择Trace/PerformanceAnalysis命令,启动电路特性分析。(5)跟随电路特性分析向导Wizard完成电

3、路特性分析。(6)显示电路特性分析结果。电路性能分析的方法(1)(结合实例：RC电路上升时间与电阻关系的分析)(1)绘制电路图，设置变化的元器件参数。(2)设置参数变化范围，进行参数扫描分析。(3)确定参与电路特性分析的数据批次(4)选择Trace/PerformanceAnalysis命令，启动电路特性分析。电路性能分析的步骤(方法1)注释数据批次自变量坐标轴使用说明按Wizard按钮Step1:进入电路特性分析向导Wizard工作状态(5)跟随电路特性分析向导Wizard完成电路特性分析Step2:选择特征值函数(5)跟

4、随电路特性分析向导Wizard完成电路特性分析Step3:设置特征值函数的自变量Step4:验证元器件第一个取值时的特征值函数计算结果(6)显示电路特性分析结果(1)绘制电路图，设置变化的元器件参数。(2)设置参数变化范围，进行参数扫描分析。(3)确定参与电路特性分析的数据批次，进入Probe。说明：以上3步为通常的电路分析和波形显示步骤(4)选择Trace/PerformanceAnalysis命令,启动电路特性分析，出现相应对话框。说明：以上4步与方法1中的前4步完全相同。(5)选择OK，在Probe窗口进入电路特性分析

5、状态后,选择Trace/AddTrace命令,选定特征值函数以及特征值函数的自变量。(6)显示电路特性分析结果。电路性能分析的方法(2)电路性能分析的步骤(方法2)注释数据批次自变量坐标轴使用说明按OK按钮(1)绘制电路图，设置变化的元器件参数。(2)设置参数变化范围，进行参数扫描分析。(3)确定参与电路特性分析的数据批次，进入Probe。说明：以上3步为通常的电路分析和波形显示步骤(4)在Probe中按下述方法改变X轴设置，进入电路特性分析：选择Plot/AxisSettings命令，选中“PerformanceAnaly

6、sis”复选框。(5)选择Trace/AddTrace命令，选定特征值函数以及特征值函数的自变量。(6)显示电路特性分析结果。说明：以上(5)、(6)两步与方法2中的相同。电路性能分析的方法3参数分析的设置方法与DCSweep的设置方法完全一样，只是在DCSweep时，把电路中的电感短路、电容开路。例：分析在输入阶跃信号作用下，输出信号的上升时间以及过冲与电阻R1的关系。1.电路输入源采用Source库中的IPWL，0-10MS时没有电流，从10MS-10.1MS电流线性上升，直达1A，然后保持不变。2.瞬态分析时间为0-2

7、0S，最大步长为100MS；参数分析采用线性变化，从0.5-1.5欧姆，增量为0.1。RLC滤波器1.完成分析参数设置后，首先按常规方法进行模拟分析2.选择执行Trace/AddTrace子命令，并在Trace/AddTrace设置框中指定显示的信号为：I(L1)@9，即显示第9批分析中(对应R1＝1.5)，流过电感L1的电流。“上升时间”以及“过冲”性能分析：1.选择执行Plot/XAxisSettings子命令，并在屏幕上显示的x轴设置框的ProcessingOptions子框内，选中“电路性能分析(Performanc

8、eAnalysis)”，然后单击OK按钮，启动电路性能分析过程。屏幕上出现电路性能分析显示窗口，x轴成为参数扫描分析中的变量，即电阻R。2.选择执行Trace/Add子命令，并在屏幕上显示的Trace/AddTrace设置框中，确定显示的特征值函数及自变量为：genrise(I(L1))，