multisim失真分析
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在Output scaling窗口可以选择灵敏度输出格 式,有Absolute(绝对灵敏度)和 Relative(相 对灵敏度)两个选项。 2. Analysis Type区 区 在Analysis Type中: 选择DC Sensitivity进行直流灵敏度分析,分析 结果将产生一个表格。
选择AC Sensitivity进行交流灵敏度分析,分析 结果将产生一个分析图。选择交流灵敏度分析后, 点击Edit Analysis,进入灵敏度交流分析对话框, 如图1.6.14所示,参数设置与交流分析相同。
3. Simulate按钮 按钮 按下“Simulate”(仿真)按钮,可以得到灵 敏度分析仿真结果。
图1.6.14 灵敏度交流分析对话框
1.6. 10 参数扫描分析(Parameter 参数扫描分析( Sweep Analysis) )
采用参数扫描方法分析电路,可以较快地获得某 个元件的参数,在一定范围内变化时对电路的影 响。相当于该元件每次取不同的值,进行多次仿 真。对于数字器件,在进行参数扫描分析时将被 视为高阻接地。
用鼠标点击Simulate→Analysis→Parameter Sweep Analyses,将弹出Parameter Sweep Analyses Parameter Analyses对话框,进入参数扫描分析状态。 Parameter Sweep Analyses对话框有Analysis Parameters、Output variables、 Miscellaneous Options和Summary 4个选项,
图1.6.13 Sensitivity Analyses Parameters对话框
在Analysis Parameters对话框中有 两区。 1. Output nodes/currents区 区 在Output nodes/currents中:
①选择Voltage可以进行电压灵敏度分析。选择该项 后即可在其下部的 output node窗口内选定要分析 的输出节点;在 output reference窗口内选择输出 端的参考节点。 ②选择Current可以选择进行电流灵敏度分析。 电流灵敏度分析只能对信号源的电流进行分析,在 选择该项后即可在其下部的 Output source窗口内 选择要分析的信号源。
在Name窗口可以选择要扫描的元件序号,例如若 Device Type栏内选择 Capacitor,则此处可选择电 容。 在Parameter窗口可以选择要扫描元件的参数。当 然,不同元件有不同的参数,其含义在 Description 栏内说明。而 Present Value栏则为目前该参数的设 置值。
在Vertical Scale窗口中,选择纵坐标刻度形式。 坐标 刻 度 形 式 有 Decibel( 分 贝 ) 、 Octave( 八 倍 ) 、 Linear(线性)及Logarithmic(对数)形式。默认设置 为对数形式。 选择F2/F1 ratio时,分析两个不同频率(F1和F2) 的交流信号源,分析结果为(F1+F2),(F1-F2) 及(2F1-F2)相对于频率F1的互调失真。在右边的窗 口内输入F2/F1的比值,该值必须在0到1之间。
1.6.7失真分析(Distortion Analysis) 失真分析( 失真分析 )
失真分析用于分析电子电路中的谐波失真和内部 调制失真(互调失真),通常非线性失真会导致 谐波失真,而相位偏移会导致互调失真。若电路 中有一个交流信号源,该分析能确定电路中每一 个节点的二次谐波和三次谐波的复值,若电路有 两个交流信号源,该分析能确定电路变量在三个 不同频率处的复值:两个频率之和的值、两个频 率之差的值以及二倍频与另一个频率的差值。
其中Output variables、 Miscellaneous Options 和Summary 3个选项与直流工作点分析的设置一 样 , 下 面 仅 介 绍 Analysis Parameters 选 项 , Parameter Sweep Analyses Parameters对话框 如图1.6.15所示。
图1.6.15 Parameter Sweep Analysis对话框
在 Analysis Parameters 对 话 框 中 有 Sweep Parameter区、Point to sweep区和More Options 区。
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1. Sweep Parameter区 区 在Sweep Parameter区可以选择扫描的元件及参数 。在Sweep Parameter窗口可选择的扫描参数类型有 : 元 件 参 数 ( Device Parameter) 或 模 型 参 数 ( Model Parameter)。选择不同的扫描参数类型之后 ,还将有不同的项目供进一步选择。
2. Point to sweep区 区 在Point to sweep区可以选择扫描方式。 在Sweep Variation Type窗口中可以选择扫描变量 类型:有 Decade(十倍刻度扫描)、Octave(八 倍刻度扫描)、Linear(线性刻度扫描)及List(取 列表值扫描)。
如果选择Decade、Octave或Linear选项,则该区的 左边将出现如图1.6.16所示的4个窗口。其中:在 Start可以输入开始扫描的值。在Stop可以输入结束 扫 描 的 值 。 在 # of 可 以 输 入 扫 描 的 点 数 。 在 Increment可以输入扫描的增量。在这4个数值之间 有 : ( Increment)=[(Stop)-(Start)]/ [(#of)-1],故#of与Increment只须指定其中 之一,另一个由程序自动设定。
用鼠标点击Simulate→Analysis→DC Sweep,将弹 出DC Sweep Analysis对话框,进入直流扫描分析状 态。DC Sweep Analysis对话框有Analysis Parameters、Output variables、 Miscellaneous Options和Summary 4个选项,其中Output variables、 Miscellaneous Options和Summary 3个 选项与直流工作点分析的设置一样,下面仅介绍 Analysis Parameters选项,DC Sweep Analysis Parameters对话框如图1.6.12所示。
在Analysis Parameters对话框中: 在Start frequency窗口中,设置分析的起始频率 ,默认设置为1Hz。 在Stop frequency(FSTOP)窗口中,设置扫描 终点频率,默认设置为10GHz。
在Sweep type窗口中,设置分析的扫描方式,包 括 Decade(十倍程扫描)和 Octave(八倍程扫描) 及Linear(线性扫描)。默认设置为十倍程扫描 (Decade选项),以对数方式展现。 在Number of points per decade窗口中,设置每 十倍频率的分析采样数,默认为10。
其 中 Output variables、 Miscellaneous Options Summary 3 Options和Summary 3个选项与直流工作点 分 析 的 设 置 一 样 , 下 面 仅 介 绍 Analysis Parameters 选 项 , Sensitivity Analyses Parameters对话框如图1.6.13所示。
(2)选择元件模型参数类型 Model Parameter可以选择元件模型参数类型 。选择Model Parameter后,该区右边同样出现 需要进一步选择的5个栏。这5个栏中提供的选 项 , 不 仅 与 电 路 有 关 , 而 且 与 选 择 Device Parameter对应的选项有关,需要注意区别。
(1)选择元件参数类型 Device Parameter窗口可以选择元件参数类型。 选择Device Parameter后,该区的右边 5个栏出现 与器件参数有关的一些信息,还需进一步选择。 在Device窗口选择所要扫描的元件种类,这里 包括了电路图中所用到的元件种类,如:Capacitor (电容器类)、Diode(二极管类)、Resistor(电 阻类)和Vsource(电压源类)等。
图1.6.16 Decade、Octave或Linear选项的参数栏
该分析方法是对电路进行小信号的失真分析, 采用多维的“Volterra”分析法和多维“泰勒” (Taylor)级数来描述工作点处的非线性,级 数要用到三次方项。这种分析方法尤其适合观 察在瞬态分析中无法看到的、比较小的失真。
用鼠标点击Simulate→Analysis→Distortion Analysis, 将弹出Distortion Analysis对话框,进入失真分析状态。 Distortion Analysis 对 话 框 有 Analysis Parameters、 Output variables、 Miscellaneous Options 和 Summary 4 个 选 项 , 其 中 Output variables、 Miscellaneous Options和Summary 3个选项与直流工 作 点 分 析 的 设 置 一 样 , 下 面 仅 介 绍 Analysis Parameters 选 项 , Analysis Parameters 对 话 框 如 图 1.6.11所示。
用鼠标点击Simulate→Analysis→Sensitivity Analyses,将弹出Sensitivity Analyses对话框, 进入灵敏度扫描分析状态。Sensitivity Analyses 对话框有Analysis Parameters、Output variables、 Miscellaneous Options和Summary 4个选项,
按“Simulate”(仿真)按钮,即可在显示图上获 得被分析节点的失真曲线图。该分析方法主要被用 于小信号模拟电路的失真分析,元器件噪声模型采 用SPICE模型。
1.6.8 直流扫描分析(DC Sweep 直流扫描分析( Analysis) )
直流扫描分析(DC Sweep Analysis)是利用一 个或两个直流电源分析电路中某一节点上的直流 工作点的数值变化的情况。注意:如果电路中有 数字器件,可将其当作一个大的接地电阻处理。
在 Analysis Parameters 对 话 框 中 有 Source1 与 Source 2两个区,区中的各选项相同。如果需要 指定第 2个电源,则需要选择Use source 2选项。 在Source窗口,可以选择所要扫描的直流电源 。 在Start value窗口设置开始扫描的数值。
在Stop value窗口设置结束扫描的数值。 在Increase窗口设置扫描的增量值。 按下“Simulate”(仿真)按钮,可以得到直流 扫描分析仿真结果。
图1.6.12 DC Sweep Analysis Parameters对话框
1.6.9 灵敏度分析(Sensitivity 灵敏度分析( Analyses) )
灵敏度分析(Sensitivity Analyses)是分析电路特 性对电路中元器件参数的敏感程度。灵敏度分析包 括直流灵敏度分析和交流灵敏度分析功能。直流灵 敏度分析的仿真结果以数值的形式显示,交流灵敏 度分析仿真的结果以曲线的形式显示。
不选择F2/F1 ratio时,分析结果为F1作用时产生 的二次谐波、三次谐波失真。 Reset to main AC values按钮将所有设置恢复 为与交流分析相同的设置值。 Reset to default按钮将本对话框的所有设置恢 复为默认值。
图1.6.11 Distortion Analysis Parameters对话框