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目前为止,PSpice的版本已经发展到16.6,包含在OrCAD 16.6 release当中。PSpice仿真功能从严格意义上讲已经发展演变为两大模块,一个是基本分析模块,简称PSpice A/D,另外一个是高级分析模块,简称PSpice AA,AD部分的功能在上文中已经做过介绍,此处不再赘述。而AA是近些年PSpice不断加强和扩展的一个功能,AA部分的功能与生产方面结合的更为紧密,仿真分析中考虑的问题更加全面。
AA部分的功能主要有以下这几个方面:
l灵敏度分析
灵敏度分析是为了确定电路中对指定电路特性影响最大的关键元器件参数,以便进行优化分析,所以灵敏度分析是参数优化设计的前提和基础;对于高灵敏度的电路,可选择高精度的元器件,而对于低灵敏度的电路,可采用容差大一些的元器件,所以灵敏度分析还是容差分析的基础。
l优化分析
在电路设计过程当中,为了达到设计指标,一些电子元器件的参数是需要调整的,传统设计中,这些参数的调整和计算是手工进行的,依靠的是设计师的经验和计算得来,但是在PSpice AA当中,这些参数的调整可以有仿真工具自动完成,非常方便,而且速度非常快,大大节省了电路的调试时间。
l蒙特卡诺分析
蒙特卡罗工具与PSpice A/D中的Monte Carlo分析功能是相同的,但是在分析能力和显示分析结果上有很大的改进,两者独立运行,无任何关联。在AA当中,用户可以直接对多个指标同时进行蒙托卡诺分析,快速得到产品的成品率信息。
l电应力分析
元器件所承受的电应力指的是工作电压、工作电流以及热应力(比如工作温度)。
电子电路在工作过程中,常因某(些)个元器件承受的电应力超出其安全工作条件,因此降低了可靠性,严重地导致冒烟烧毁。因此,“冒烟报警”提高电路工作的可靠性,对一些安全性要求较高的电路需要采用降额设计。
l参数测绘仪
参数测绘仪是Parametric Sweep的一个全面提升。它不仅可以同时进行多个复杂参数功能的扫描;还可以在Probe窗口中通过表格与绘图形式更美观和有效的分析扫描结果。用户可以方便的看到参数变化对电路性能的影响,已经性能改变的趋势。
高级分析的操作流程
l在完成经典PSpice分析后必须为相应元器件设置高级分析参数,然后才能进入PSpice-AA。
l通常情况是先进行灵敏度(sensitivity)分析:以便确定电路中对电路特性影响最大元器件参数。
l针对这几个关键元器件参数,调用参数优化(Optimizer):进行优化设计,优化关键元器件参数。
l由于优化设计所得的优化元器件参数还是一种标称值设计,而实际采用的各个元器件不可能都是标称值,具有一定的分散性。调用蒙特卡罗(Monte Carlo)分析:预测电路成品率,分析其可生产性。
l满足上述要求的条件下,还需要检查电路中是否存在个别元器件受到超出其安全工作条件的应力作用,如出现这种情况会降低电路的可靠性。因此,设计最后一关时,就需要调用热电应力分析(smoke冒烟报警)以提高电路的可靠性
通过了AD分析之后的电路,基本上可以满足我们的性能指标要求,当电路通过AA分析之后,电路的性能指标基本上可以满足制造生产的需求,不会出现成品率太差或者工作不安全等状况。