4参数扫描分析SPICE软件
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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。
2010
Xidian University
演 示
注释
School of Microelectronics
XidHale Waihona Puke Baiduan University
数据批次 自变量 坐标轴 使用说明
按OK按钮
2010
例
同时改变电 阻RC1和 和 RC2的阻值， 的阻值， 的阻值 差分对电路 的频率特性 将如何变化？ 将如何变化？
School of Microelectronics
演 示
参数扫描分析（Parametric Sweep） 参数扫描分析（ ）
参数扫描分析的含义：
School of Microelectronics
2010
Xidian University
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。
2010
电路性能分析的步骤（方法1） 电路性能分析的步骤（方法 ）
(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
Xidian University
School of Microelectronics
2010
电路性能分析的步骤（方法1） 电路性能分析的步骤（方法 ）
注释
School of Microelectronics
Xidian University
数据批次 自变量 坐标轴 使用说明
按命令按钮
2010
电路性能分析的步骤（方法1） 电路性能分析的步骤（方法 ）
(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
Save Bias Point Load Bias Point Parametric Sweep Monte Carlo/Worst Case
2010
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。
School of Microelectronics
School of Microelectronics
2010
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电路性能分析的步骤（方法1） 电路性能分析的步骤（方法 ）
(6)跟随电路特性分析向导Wizard完成电路特性分析
School of Microelectronics
Step 2: 选择特征值函数
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温度扫描分析（Temperature Sweep） ）
例：差分对电路的交流小信号温度特性
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演 示
School of Microelectronics
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电路性能分析的步骤（方法2） 电路性能分析的步骤（方法 ）
模拟类型分组及每组包含的功能
Bias Point DC Sweep AC Sweep/Noise
School of Microelectronics
Time Domain TRAN FOUR
OP
Xidian University
DC
AC NOISE
TF SENS
Temperature
(Sweep)
2010
电路性能分析
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)
School of Microelectronics
2010
Xidian University
概述
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。
2010
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参数扫描结果直观地显示了频率响应与电阻RC1、RC2的关系。 参数扫描结果直观地显示了频率响应与电阻RC1、RC2的关系。 RC1 的关系 设计人员可能更希望得到电路特性（例如增益） 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
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电路性能分析的步骤（方法1） 电路性能分析的步骤（方法 ）
(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。
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参数扫描分析（Parametric Sweep） 参数扫描分析（ ）
参数扫描分析（Parametric Sweep） 参数扫描分析（ ）
Global 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。
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电路性能分析的步骤（方法1） 电路性能分析的步骤（方法 ）
(8)对结果进行分析
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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1） 电路性能分析的步骤（方法 ）
(5)选择Trace/Performance Analysis命令，启动 电路特性分析。
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电路性能分析的步骤（方法1） 电路性能分析的步骤（方法 ）
说明：以上3步为通常的电路分析和波形显示步骤
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(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。
(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
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电路性能分析的步骤（方法1） 电路性能分析的步骤（方法 ）
(7)显示电路特性分析结果
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(3) 设置参数变化范围，进行参数扫描分析。
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电路性能分析的步骤（方法1） 电路性能分析的步骤（方法 ）
(4)确定参与电路特性分析的数据批次
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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。
2010
电路性能分析的步骤（方法1） 电路性能分析的步骤（方法 ）
(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。
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(2)进行基本特性分析
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电路性能分析的步骤（方法1） 电路性能分析的步骤（方法 ）
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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。
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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) (MC:Monte-Carlo 最坏情况分析(WC:Worst-Case Analysis)
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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
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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。
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演 示
注释
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XidHale Waihona Puke Baiduan University
数据批次 自变量 坐标轴 使用说明
按OK按钮
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例
同时改变电 阻RC1和 和 RC2的阻值， 的阻值， 的阻值 差分对电路 的频率特性 将如何变化？ 将如何变化？
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参数扫描分析（Parametric Sweep） 参数扫描分析（ ）
参数扫描分析的含义：
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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。
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电路性能分析的步骤（方法1） 电路性能分析的步骤（方法 ）
(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
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电路性能分析的步骤（方法1） 电路性能分析的步骤（方法 ）
注释
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数据批次 自变量 坐标轴 使用说明
按命令按钮
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电路性能分析的步骤（方法1） 电路性能分析的步骤（方法 ）
(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
Save Bias Point Load Bias Point Parametric Sweep Monte Carlo/Worst Case
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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。
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电路性能分析的步骤（方法1） 电路性能分析的步骤（方法 ）
(6)跟随电路特性分析向导Wizard完成电路特性分析
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Step 2: 选择特征值函数
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温度扫描分析（Temperature Sweep） ）
例：差分对电路的交流小信号温度特性
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电路性能分析的步骤（方法2） 电路性能分析的步骤（方法 ）
模拟类型分组及每组包含的功能
Bias Point DC Sweep AC Sweep/Noise
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Time Domain TRAN FOUR
OP
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DC
AC NOISE
TF SENS
Temperature
(Sweep)
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电路性能分析
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)
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概述
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。
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参数扫描结果直观地显示了频率响应与电阻RC1、RC2的关系。 参数扫描结果直观地显示了频率响应与电阻RC1、RC2的关系。 RC1 的关系 设计人员可能更希望得到电路特性（例如增益） 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
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电路性能分析的步骤（方法1） 电路性能分析的步骤（方法 ）
(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。
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参数扫描分析（Parametric Sweep） 参数扫描分析（ ）
参数扫描分析（Parametric Sweep） 参数扫描分析（ ）
Global 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。
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电路性能分析的步骤（方法1） 电路性能分析的步骤（方法 ）
(8)对结果进行分析
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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1） 电路性能分析的步骤（方法 ）
(5)选择Trace/Performance Analysis命令，启动 电路特性分析。
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电路性能分析的步骤（方法1） 电路性能分析的步骤（方法 ）
说明：以上3步为通常的电路分析和波形显示步骤
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(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。
(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
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电路性能分析的步骤（方法1） 电路性能分析的步骤（方法 ）
(7)显示电路特性分析结果
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(3) 设置参数变化范围，进行参数扫描分析。
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电路性能分析的步骤（方法1） 电路性能分析的步骤（方法 ）
(4)确定参与电路特性分析的数据批次
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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。
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电路性能分析的步骤（方法1） 电路性能分析的步骤（方法 ）
(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。
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(2)进行基本特性分析
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电路性能分析的步骤（方法1） 电路性能分析的步骤（方法 ）
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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。
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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) (MC:Monte-Carlo 最坏情况分析(WC:Worst-Case Analysis)
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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
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