PCB抄板常见的仿真分析

静态工作点分析

静态工作点分析 (Operating Point Analysis)：把放大器的输人信号短路时﹐放大器处在无信号输人状态﹐即静态。由于静态工作点选择不合适﹐输出波形会失真﹐因此设置合适的静态工作点是放大电路正常工作的前提。一般电容被看成开路﹐电感被看成短路。

瞬态特性分析

瞬态特性分析 (Transient Analysis)：规定起始和终止时间﹐观察一段时间内仿真波形的变化。

Transient Start Time(仿真的起始时间)、Transient Stop Time (仿真的终止时间)、Transient Step Time(仿真的时间步长)、Transient Max Step Time (仿真的最大时间步长)、Use Initial Conditions(使用初始设置条件)、Use Transient Defaults(采用系统默认设置)、Defaults Cycles Displayed (默认显示的波形周期数)、Defaults Points Per Cycles(默认每一周期的点数)、Enable Fourier (傅里叶分析有效)、Fourier Fundamental Frequency(傅里叶分析中的基波频率)。

直流传输特性分析

直流扫描分析 (DC Sweep Analysis)就是直流传输特性分析﹐当输人在一定范围内变化时﹐输出一个曲线轨迹。通过执行一系列直流工作点分析﹐修改选定的源信号电压﹐从而得到一个直流传输曲线。

Primary Source (电路中独立电源的名称)、Primary Start(主电源起始电压值)、Primary Stop(主电源停止电压值)、Primary Step(在扫描范围内指定的增量值)。

交流小信号分析

交流分析 (AC Analysis)是在一定的频率范围内分析电路的响应。交流小信号分析 (AC Small Signal Analysis)。

1.Linear：全部测试点均匀地分布在线性化的测试范围内﹐是从起始频率开始到终止频率的线性扫描。Linear类型适用于带宽较窄的情况。

2.Decade：测试点以10的对数形式排列。Decade类型适用于带宽特别宽的情况。

3.Octave：测试点以8个2的对数形式排列。频率以倍频程进行对数扫描。Octave类型适用于带宽较宽的情况。

4.Test Points(测试点)：在扫描范围内﹐依据选择的扫描类型定义增量值。

5.Total Test Point(全部测试点)：显示全部测试点的数量。

噪声分析

噪声分析 (Noise Analysis)：利用噪声谱密度测量电阻和半导体器件的噪声影响﹐通常用V2∕Hz表征测量噪声值。电阻和半导体器件都能产生噪声﹐噪声电平取决于频率。电阻和半导体器件产生不同类型的噪声 (注意﹐在噪声分析中﹐电容、电感和受控源被视为无噪声元件)。对交流分析的每一个频率﹐电路中每一个噪声源 (电阻或晶体管)的噪声电平都被计算出来。具体是将各节点的电平值通过均方值相加的方法得到。

1.Noise Source：独立的电压、电流源﹐计算噪声时作参考电源。

2.Start Frequency：起始频率。

3.Stop Frequency：终止频率。

4.Test Points：扫描的点数。

5.Point Per Summary(点范围)：计算噪声范围。在此区域中﹐输人0﹐只计算输人、输出噪声﹔如输人1﹐同时计算各个器件噪声。

6.Out Put Node(输出节点)：输出噪声节点。

7.Reference Node(参考点)：输出噪声参考节点。

8.线性扫描Liner﹐适用于带宽较窄的情况。

9.Octave为倍频扫描。

极点‐零点分析

极点‐零点分析 (Pole‐Zero Analysis)又称临界点分析﹐在单输人∕输出的线性系统中﹐利用电路的小信号交流传输函数﹐对极点或零点的计算用Pole‐Zero进行稳定性分析﹔将电路的直流工作点线性化﹐对所有非线性器件匹配小信号模型。传输函数可以是电压增益 (输出电压与收人电压之比)或阻抗 (输出电压与收人电流之比)中的任意一个。

参数含义如下：

1.Input Node：正的输人节点。

2.Input Reference Node：输人端的参考节点<默认为0(GND)>。

3.Output Node：正的输出节点。

4.Output Reference Node：输人端的参考节点<默认为0(GND)>。

5.Transfer Function Type：设定交流小信号传输函数的类型。V(output)∕V(input)—电压增益传输函数﹔V(output)∕I(input)—电阻传输函数。

6.Analysis Type：分析类型﹐更精确地提炼分析极点。

传递函数分析

传递函数分析 (Transfer Function Analysis)也称为直流小信号分析。传递函数分析计算每个电压节点上的直流输人电阻、直流输出电阻和直流增益值。

参数含义如下：

1.Source Name：指定输人参考的小信号输人源。

2.Reference Node：计算每个电压节点的电路节点。

利用传递函数分析可以计算整个电路中的直流输人电阻、输出电阻和直流增益三个小信号的值。

温度扫描分析

温度扫描分析 (Temperature Sweep)，温度扫描是指在一定的温度范围内进行电路参数计算﹐用以确定电路的温度漂移等性能指标。

参数含义如下：

1.Start Temperature：起始温度 (单位：℃)。

2.Stop Temperature：截止温度 (单位：℃)。

3.Step Temperature：在温度变化区间内递增变化的温度大小。

参数扫描分析

参数扫描分析 (Parameters Sweep)是按扫描变量对电路所有风险参数扫描的﹐分析结果是产生一个数据列表或一组曲线图。

参数含义如下：

1.Primary Sweep Variable(扫描值)：希望扫描的电路参数或元件值。

2.Primary Start Value(主初始值)：扫描变量的初始值。

3.Primary Stop Value(主截止值)：扫描变量的截止值。

4.Primary Step Value(主步长)：扫描变量的步长。

5.Primary Sweep Type(扫描类型)：设置步长的绝对值或相对值。

6.Enable Secondary(第二变量)：在分析时需要确定第二个扫描变量。

7.Secondary Sweep Variable(从扫描值)：希望扫描的电路参数或元件的第二变量的值。

8.Secondary Start Value(从初始值)：第二变量的初始值。

9.Secondary Stop Value(从截止值)：第二变量的截止值。

10.Secondary Step Value(从步长)：第二变量的步长。

11.Secondary Sweep Type(从步长类型)：设置扫描第二变量步长的绝对值或相对值。

蒙特卡罗分析

蒙特卡罗分析 (Monte Carlo Analysis)是一种统计模拟方法﹐它是在给定电路元件参数容差服从统计分布规律的情况下﹐用一组组伪随机数求得元件参数的随机抽样序列﹐对这些随机抽样的电路进行直流扫描、直流工作点、传递函数、噪声、交流小信号和瞬态分析﹐并通过多次分析结果估算出电路性能的统计分布规律。蒙特卡罗分析可以进行最坏情况分析﹐它在进行最坏情况分析时有着强大且完备的功能。

参数含义如下：

1.Seed：该值是仿真中随机产生的。如果用随机数的不同序列执行一个仿真﹐需要改变该值 (默认值为-1)。

2.Distribution：容差分布参数。Uniform (默认值)表示单调分布﹐在超过指定的容差范围后仍然保持单调变化。

3.Number of Runs(元件数)：在指定的容差范围内执行仿真﹐运用不同元件值 (默认值：5)。

4.Default Resistor Tolerance：电阻公差。

5.Default Capacitor Tolerance：电容公差。

6.Default Inductor Tolerance：电感公差。

7.Default Transistor Tolerance：晶体管公差。

8.Default DC Source Tolerance：直流源公差。

9.Default Digital Tp Tolerance：数字器件公差。

10.Specific Tolerances：用户特定容差。