参数扫描分析SPICE软件ppt课件

20102010 School of MicroelectronicsSchool of MicroelectronicsXidian UniversityXidian University概述：在基本电路特性分析中，每个元器件的参数都取确定值，而在参数扫描和统计分析中,将考虑由于参数变化引起的电路特性变化情况。因此具有下述两个特点：(1)这种分析一定与某种基本电路特性分析结合在一起进行。(2)分析过程中对变化参数的每一个取值都要进行一次基本特性分析，整个过程涉及多次电路特性分析。参数扫描分析参数扫描分析概述：在基本电路特性分析中，每个元器件的参数都取确定值，而在1 120102010 School of MicroelectronicsSchool of MicroelectronicsXidian UniversityXidian University 从不同角度考虑参数变化的影响，产生了4种分析类型。温度扫描分析(Temperature Sweep)参数扫描分析(Parametric Analysis)蒙托卡诺分析(MC:Monte-Carlo Analysis)最坏情况分析(WC:Worst-Case Analysis)参数扫描分析和统计分析参数扫描分析和统计分析 从不同角度考虑参数变化的影响，产生了4种分析类型。参数扫2 220102010 School of MicroelectronicsSchool of MicroelectronicsXidian UniversityXidian University模拟类型分组及每组包含的功能模拟类型分组及每组包含的功能模拟类型分组及每组包含的功能3 320102010 School of MicroelectronicsSchool of MicroelectronicsXidian UniversityXidian University只需指定在哪几个温度下分析电路的哪种基本特性。温度扫描分析温度扫描分析（Temperature Sweep）只需指定在哪几个温度下分析电路的哪种基本特性。温度扫描分析（4 420102010 School of MicroelectronicsSchool of MicroelectronicsXidian UniversityXidian University例：差分对电路的交流小信号温度特性温度扫描分析温度扫描分析（Temperature Sweep）例：差分对电路的交流小信号温度特性温度扫描分析（Temper5 520102010 School of MicroelectronicsSchool of MicroelectronicsXidian UniversityXidian University演演 示示演 示6 620102010 School of MicroelectronicsSchool of MicroelectronicsXidian UniversityXidian University参数扫描分析的含义：分析电路中某个/某些参数变化引起电路DC、AC、TRAN这3种基本特性的变化情况。其分析参数设置形式与DC分析相同。参数扫描分析（参数扫描分析（Parametric Sweep）参数扫描分析的含义：参数扫描分析（Parametric Sw7 720102010 School of MicroelectronicsSchool of MicroelectronicsXidian UniversityXidian University参数扫描分析（参数扫描分析（Parametric Sweep）参数扫描分析（Parametric Sweep）8 820102010 School of MicroelectronicsSchool of MicroelectronicsXidian UniversityXidian UniversityGlobal parameter(全局参数)的含义与设置 参数扫描分析中，若采用PARAMETERS符号设置参数，同时考虑多个元器件的参数变化对电路特性的影响，这种参数称为全局参数。参数扫描分析设置步骤(以差分对电路中RC1和RC2同时变化为例)：(1)将两个电阻值改为带有大括号的参数 例如Rval。(2)在电路中放置一个名称为PARAM的符号。连击该符号，调出元器件参数编辑器，按New按钮，新增设一项属性参数Rval(必须与上述参数名称相同)，并将其值设置为一个值，例如10k,作为进行其他电路特性分析是该参数的取值。参数扫描分析（参数扫描分析（Parametric Sweep）Global parameter(全局参数)的含义与设置参数9 920102010 School of MicroelectronicsSchool of MicroelectronicsXidian UniversityXidian University参数扫描分析SPICE软件ppt课件101020102010 School of MicroelectronicsSchool of MicroelectronicsXidian UniversityXidian University参数扫描结果直观地显示了频率响应与电阻参数扫描结果直观地显示了频率响应与电阻RC1RC1、RC2RC2的关系。的关系。设计人员可能更希望得到电路特性（例如增益）随电阻的变化设计人员可能更希望得到电路特性（例如增益）随电阻的变化情况情况参数扫描结果直观地显示了频率响应与电阻RC1、RC2的关系。111120102010 School of MicroelectronicsSchool of MicroelectronicsXidian UniversityXidian University概述 电路性能分析的步骤(方法1)电路性能分析的步骤(方法2)电路性能分析的步骤(方法3)电路性能分析电路性能分析概述 电路性能分析121220102010 School of MicroelectronicsSchool of MicroelectronicsXidian UniversityXidian University 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(Performance Analysis)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。进行电路性能分析涉及的几个问题 (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Goal Function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。概述概述 为了改进电路设计,往往需要知道电路特131320102010 School of MicroelectronicsSchool of MicroelectronicsXidian UniversityXidian University(1)绘制电路图，设置变化的元器件参数。(2)进行基本特性分析。(3)设置参数变化范围，进行参数扫描分析。(4)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(5)选择Trace/Performance Analysis命令,启动电路特性分析。(6)跟随电路特性分析向导Wizard完成电路特性分析。(7)显示电路特性分析结果。(8)对结果进行分析。电路性能分析的步骤（方法电路性能分析的步骤（方法1）(1)绘制电路图，设置变化的元器件参数。电路性能分析的步骤（141420102010 School of MicroelectronicsSchool of MicroelectronicsXidian UniversityXidian University(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)进行基本特性分析电路性能分析的步骤（方法电路性能分析的步骤（方法1）(结合实例：RC电路上升时间与电阻关系的分析)电路性能分析的151520102010 School of MicroelectronicsSchool of MicroelectronicsXidian UniversityXidian University(3)设置参数变化范围，进行参数扫描分析。电路性能分析的步骤（方法电路性能分析的步骤（方法1）(3)设置参数变化范围，进行参数扫描分析。电路性能分析的步161620102010 School of MicroelectronicsSchool of MicroelectronicsXidian UniversityXidian University(4)确定参与电路特性分析的数据批次电路性能分析的步骤（方法电路性能分析的步骤（方法1）(4)确定参与电路特性分析的数据批次电路性能分析的步骤（方法171720102010 School of MicroelectronicsSchool of MicroelectronicsXidian UniversityXidian University(5)选择Trace/Performance Analysis命令，启动电路特性分析。电路性能分析的步骤（方法电路性能分析的步骤（方法1）(5)选择Trace/Performance Analysi181820102010 School of MicroelectronicsSchool of MicroelectronicsXidian UniversityXidian University 注释 数据批次 自变量 坐标轴 使用说明 按命令按钮电路性能分析的步骤（方法电路性能分析的步骤（方法1）电路性能分析的步骤（方法1）191920102010 School of MicroelectronicsSchool of MicroelectronicsXidian UniversityXidian University(6)跟随电路特性分析向导Wizard完成电路特性分析 Step 1:进入电路特性分析向导Wizard 工作状态电路性能分析的步骤（方法电路性能分析的步骤（方法1）(6)跟随电路特性分析向导Wizard完成电路特性分析电路性202020102010 School of MicroelectronicsSchool of MicroelectronicsXidian UniversityXidian University(6)跟随电路特性分析向导Wizard完成电路特性分析 Step 2:选择特征值函数电路性能分析的步骤（方法电路性能分析的步骤（方法1）(6)跟随电路特性分析向导Wizard完成电路特性分析电路性212120102010 School of MicroelectronicsSchool of MicroelectronicsXidian UniversityXidian University(6)跟随电路特性分析向导Wizard完成电路特性分析 Step 3:设置特征值函数的自变量电路性能分析的步骤（方法电路性能分析的步骤（方法1）(6)跟随电路特性分析向导Wizard完成电路特性分析电路性222220102010 School of MicroelectronicsSchool of MicroelectronicsXidian UniversityXidian University(6)跟随电路特性分析向导Wizard完成电路特性分析 Step4:验证元器件第一个取值时的特征值函数计算结果电路性能分析的步骤（方法电路性能分析的步骤（方法1）(6)跟随电路特性分析向导Wizard完成电路特性分析电路性232320102010 School of MicroelectronicsSchool of MicroelectronicsXidian UniversityXidian University(7)显示电路特性分析结果电路性能分析的步骤（方法电路性能分析的步骤（方法1）(7)显示电路特性分析结果电路性能分析的步骤（方法1）242420102010 School of MicroelectronicsSchool of MicroelectronicsXidian UniversityXidian University(8)对结果进行分析思考题：由上述分析结果可见，上升时间并不与电阻一直保持正比关系，请分析原因，并给出能得到正确结果的分析方法。电路性能分析的步骤（方法电路性能分析的步骤（方法1）(8)对结果进行分析电路性能分析的步骤（方法1）252520102010 School of MicroelectronicsSchool of MicroelectronicsXidian UniversityXidian University演演 示示演 示262620102010 School of MicroelectronicsSchool of MicroelectronicsXidian UniversityXidian University参数扫描分析SPICE软件ppt课件272720102010 School of MicroelectronicsSchool of MicroelectronicsXidian UniversityXidian University参数扫描分析SPICE软件ppt课件282820102010 School of MicroelectronicsSchool of MicroelectronicsXidian UniversityXidian University电路性能分析的步骤（方法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按钮电路性能分析的步骤（方法2）292920102010 School of MicroelectronicsSchool of MicroelectronicsXidian UniversityXidian University例例同时改变电同时改变电阻阻RC1和和RC2的阻值，的阻值，差分对电路差分对电路的频率特性的频率特性将如何变化将如何变化？例同时改变电阻RC1和RC2的阻值，差分对电路的频率特性将如303020102010 School of MicroelectronicsSchool of MicroelectronicsXidian UniversityXidian University参数扫描分析SPICE软件ppt课件313120102010 School of MicroelectronicsSchool of MicroelectronicsXidian UniversityXidian University根据上述曲线可以正确地确定差分对集电极电阻的数据值根据上述曲线可以正确地确定差分对集电极电阻的数据值根据上述曲线可以正确地确定差分对集电极电阻的数据值323220102010 School of MicroelectronicsSchool of MicroelectronicsXidian UniversityXidian University演演 示示演 示3333