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电流模拟器的分析类型

发布时间:2018-11-14   点击次数:382次
  电路模拟器的分析类型
  瞬态分析
  瞬态分析是电路模拟器提供的一种重要功能,而电路试验板却不能提供这一功能。瞬态分析用于确定某个电路节点在加电或其他某一起始点之后所发生的瞬时变化。瞬态分析功能通常包括严格的数学运算和对边界条件的定义。实验室用的电路试验板难以模拟瞬态条件,并且通常还需要使用数字示波器、存储示波器(storage scope)或其他一些数据记录设备。电路模拟器却能够相对容易地完成这一任务,并且允许地确定初始条件和分析起始及结束的时间。瞬态分析功能可以地绘制出电压和电流在指定时间内的变化图表。
  傅里叶分析
  傅里叶级数分析是另一种关键的电路模拟工具。傅里叶理论认为非正弦周期函数都可以用一个DC元件描述为一些正弦和余弦函数。通过进行这种类型的分析,就可以确定构成任何电路节点中复杂波形的正弦和余弦元件。这些信息使电路设计人员能够了解信号中的谐波频率(harmonic frequency)及其相对振幅。这样,就可以帮助设计人员滤除不必要的信号,因为电路设计人员可以确定信号的频率和可能的信号源。此外,许多电路模拟器还可以使用傅里叶分析功能来计算总谐波失真度(total harmonic distortion,THD)。
  噪声分析
  电路模拟器还可以模拟元件产生的各种噪声类型:热噪声、散粒噪声(shot noise)和闪变噪声(flicker noise)。热噪声是由温度及其对导体中电子和离子的感应影响造成的。散粒噪声是由电子在半导体中流动时的离散特性(可以有一个或两个电子流过电路,但不能有1.5个电子流过电路)造成的,并且是晶体管噪声的主要成因。闪变噪声是BJT和FET中的低频噪声。在使用电路模拟器中的噪声分析功能时,将会计算和记录某个特定节点产生的这三种噪声的总值。
  失真分析
  在诸如放大器这样的电子设备不能正确地复制输人波形时,就会出现失真现象。电路的非线性增益或相对相位发生变化是产生失真的原因。由非线性增益产生的失真称为谐波失真,而由相位变化产生的失真称为互调失真。通过绘制出某个电路节点的频率变化情况,就可以确定该电路的这两种类型失真。
  DC扫描分析
  DC电源值的变化是影响电路准确性的重要因素。许多电路模拟器都提供一个DC扫描分析功能,在一个或两个DC电源值发生变化时,该功能将对所选择的电压或电流进行分析。在选择进行这种分析时,电路设计人员需要指定发生变化的DC电源和进行分析的电路节点,以及电源的起始值、结束值和增大步长。分析结果将指出DC电源变化对特定节点的电压/电流的影响。
  灵敏度分析
  灵敏度分析用于确定对电路准确性影响大的元件变化。DC灵敏度分析将变化所有元件的值(一次只改变一个元件的值),以确定究竟是哪一个元件会对电路的临界电压值产生大的影响。另一方面,AC灵敏度分析只会改变一个元件的值,并分析该值的变化对电路的影响。
  参数扫描分析
  刚才讨论的灵敏度分析用于确定哪一个元件会对电路准确性造成大的影响。参数扫描分析将为元件的参数值提供一个变化范围,并按照用户所指定的步长增加。半导体元什拥有一些可以变化的参数值,相比之下,无源元件只有较少的可变参数。
  温度扫描分析
  温度扫描分析能够在设计过程的早期确定环境温度灵敏度。在该分析过程中,将记录不同环境温度下所选节点的电路操作。所有元件的参数值将随温度变化而变化,并在图中标出参数值对电路功能的影响。
  转换功能分析
  转换功能地描述电路输出功能?槎允淙胄藕胖葱械牟僮。电路模拟器可以分析和确定某个电路的转换功能。为此,将电路的输入和输出指定给转换功能分析特征,然后分析和确定转换功能、电路的输入阻抗和输出阻抗。
  坏情况分析
  坏情况分析是一种非常有用的设计工具。在设计过程中,通常需要知道某个电路节点的大和小电压。坏情况分析通过对每个元件进行灵敏度分析,就能够从该分析中找到大值和小值。该信息对确定准确性规范和选择元件误差是非常重要的。

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