無論是模擬電路還是數(shù)字電路,其特性都取決于其組件比如電容,電阻,電流的值。但這些部分很多時(shí)候無法達(dá)到我們需要的理想元件的指定值,他們更多的時(shí)候的值只在一定的公差范圍內(nèi),所以很多時(shí)候這些元件的表現(xiàn)可以表示為一個(gè)百分比(以電阻為例)。電路中的每一個(gè)變量都有可能影響到整個(gè)系統(tǒng)的性能,這些物理變化源是可以通過數(shù)學(xué)的方式預(yù)測(cè)并仿真出來的(比如制造公差,溫度變化,EMI或其他噪聲源)。
當(dāng)我們想要知道哪個(gè)變量對(duì)系統(tǒng)性能的變化影響更大,哪個(gè)變量對(duì)系統(tǒng)性能的變化沒有決定性的影響的時(shí)候,敏感度分析能夠提供電路中的每個(gè)變量對(duì)系統(tǒng)性能的影響程度比較,給出電路關(guān)鍵特性對(duì)元件變化的敏感性。這些仿真信息幫助工程師更好地決定如何在性能和成本之間進(jìn)行權(quán)衡,使用敏感度分析可以使設(shè)計(jì)者修改電路拓?fù)湟詢?yōu)化這些權(quán)衡。
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功能特性
敏感度分析(Sensitivity analysis)可以:
1. 更快地定位需要優(yōu)化的關(guān)鍵元器件: 使用靈敏度分析可以更快地定位到對(duì)性能指標(biāo)起關(guān)鍵作用的元器件,并針對(duì)這些元器件進(jìn)行進(jìn)一步分析,調(diào)整這些靈敏元器件的參數(shù)來達(dá)到可接受的設(shè)計(jì)效果。
2. 更清晰的優(yōu)化路徑:在更快定位到需要優(yōu)化的元器件后,我們?cè)趦?yōu)化設(shè)計(jì)中就能夠更有針對(duì)性地減小靈敏元器件的容差(tolerance)范圍,并放寬低靈敏元器件的容差范圍,滿足性能與成本兩方面的要求,保證成品率。
3. 更全面的問題排查:提醒工程師器件失配,工藝偏差等問題對(duì)輸出的影響,甚至尋找到模型中的錯(cuò)誤。
4. 增加對(duì)系統(tǒng)模型的理解:理解輸入與輸出變量的關(guān)系,得到更準(zhǔn)確的預(yù)測(cè),幫助無法完全得到準(zhǔn)確預(yù)測(cè)結(jié)果的工程師得到更直觀與準(zhǔn)確的預(yù)計(jì)結(jié)果。
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案例
使用巨霖 PowerExpert 仿真平臺(tái),搭建一個(gè)用于敏感度分析的電路:
1.基于DC電路使用敏感度分析元器件:
? ?
2.用戶可以選擇仿真需要輸出數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn),軟件可提供用戶修改網(wǎng)絡(luò)名的節(jié)點(diǎn),雙擊打開敏感度分析設(shè)置界面。
3.設(shè)置好待測(cè)節(jié)點(diǎn)后,點(diǎn)擊OK保存并關(guān)閉此頁面,點(diǎn)擊仿真按鈕開始仿真。
4.用于敏感度分析的電路全覽:
5.仿真結(jié)果:
6.可選擇data—sensitivity讀取詳細(xì)結(jié)果:
審核編輯:劉清
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原文標(biāo)題:敏感度分析在電路優(yōu)化中的功能與應(yīng)用
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