电工电子技术Multisim仿真实验第版教学作者王廷才电路仿真分析精要

1、第6章电路仿真分析第1章Multisim 10概述第2章Multisim 10的元器件库与虚拟元器件第3章元器件创立与元器件库管理第4章Multisim 10虚拟仪器仪表的使用第5章电路原理图的设计第6章电路仿真分析第7章仿真分析结果显示与后处理第8章电工根底仿真实验第9章模拟电子技术仿真实验第10章数字电子技术仿真实验附录第6章电路仿真分析6.1电路仿真根本原理及参数设置6.2直流工作点分析6.3交流分析6.4瞬态分析6.5傅里叶分析6.6噪声分析6.7噪声系数分析6.8失真分析6.9直流扫描分析6.10 灵敏度分析6.11 参数扫描分析第6章电路仿真分析6.12温度扫描分析6.13极点-零

2、点分析6.14传递函数分析6.15最坏情况分析6.16蒙特卡罗分析6.17布线宽度分析6.18批处理分析6.19用户自定义分析6.20仿真过程的收敛和分析失效问题6.1电路仿真根本原理及参数设置电路仿真的根本原理Multisim软件仿真分析方法是建立在SPICESimulation Program for Integrated Circuits Emphasis程序的根底上，而SPICE程序中对电路的每一个元器件，都有其特定的数学模型，元器件之间连接关系是一些数学表达式。电路仿真分析的方法步骤Multisim软件对电子电路进行仿真运行，整个过程可分成3个步骤：建立电路、选择分析方法、运行电路仿

3、真。1)建立电路：建立用于分析的电路，设置好元器件参数。2)选择分析方法：选择进行何种仿真分析，并设置参数。3)运行电路仿真：运行电路仿真后，可从测试仪器仪表，如示波器等获得仿真运行的结果，也可以从分析显示图中看到测试、分析的数据或波形图。6.1电路仿真根本原理及参数设置电路仿真分析总体介绍直流工作点分析交流分析瞬态分析傅里叶分析噪声分析噪声系数分析失真分析直流扫描分析灵敏度分析参数扫描分析温度扫描分析极零点分析传递函数分析最坏情况分析蒙特卡洛分析布线宽度分析批处理分析用户自定义分析菜单Simulate/Analyses,列出所有分析类型6.1电路仿真根本原理及参数设置基本分析直流工作点分析确

4、定电路静态工作点交流分析分析线性电路的频响瞬态分析时域响应分析傅里叶分析分析复杂周期波形噪声和失真分析噪声分析噪声对电路性能的影响噪声系数分析元器件模型中噪声参数的影响失真分析电路频率特性不理想导致的幅度和相位失真6.1电路仿真根本原理及参数设置6.1电路仿真根本原理及参数设置扫描分析直流扫描分析电路在不同直流电源下的直流工作点参数扫描分析不同参数下对电路进行多次仿真分析温度扫描分析不同温度下对电路进行多次仿真分析极零点和传递函数分析极零点分析计算传递函数的极零点，以确定电子电路的稳定性传递函数分析交流小信号电路的传输比6.1电路仿真根本原理及参数设置灵敏度和容差分析灵敏度分析计算电路的输出变

5、量对元器件参数的敏感程度最坏情况分析元器件参数对电路性能产生的最坏影响的统计分析蒙特卡洛分析给定电路元器件参数容差的统计分布规律情况下，研究元器件参数变化对电路性能影响的统计分析其它分析布线宽度分析原理图转化为PCB板时需要确定连接导线的最小宽度批处理分析按顺序处理同一电路的多种分析，或同一分析的不同应用用户自定义分析提供给用户扩充分析功能6.2直流工作点分析6.2.0直流工作点分析 直流工作点分析用于确定电路的静态工作点。在进行直流分析时，假设交流源为零且电路处于稳定状态，也就是假定电容开路、电感短路、电路中的数字器件看作高阻接地。直流分析的结果常常作为以后分析的根底。例如，直流分析所得的直

6、流工作点作为交流分析时小信号非线性器件的线性工作区；直流工作点作为暂态分析的初始条件。该分析无特别需要的分析参数设置。 直流工作点分析对话框 直流工作点分析没有特别需要设置的参数，但是作为常规指令，几乎所有的分析类型都有与其相同的分页菜单。直流工作点分析对话框有3个分页菜单Output、Analysis Options和Summary，默认Output分页。 Output分页：确定如何处理输出变量，是任何分析都必须进行设置的选项。 Analysis Options分页：确定分析选项，但通常情况下不需要任何干预，采用默认设置就可以顺利进行分析。 Summary分页，提供对用户所作分析设置的快速浏

7、览，不需用户再做任何设置，但可以利用此页查阅分析设置信息。6.2直流工作点分析 从下拉的目录里选择输出变量的类型。 被选择电路的可能输出变量。 翻开变量的过滤器类型对话框。 展开附加More Options区。 翻开增加设备或模型参数对话框。 缩回附加More Options区。 选择分析使用的输出变量类型。 分析中使用的输出变量。 使用增加并编辑分析表达方式。 使用过滤变量展示包括内部节点，翻开别针和输出变量。 直流工作点分析对话框6.2直流工作点分析6.2直流工作点分析变量类型选择列表 增加设备参数或模型参数对话框 节点过滤对话框 分析表达方式对话框 Multisim默认的选择。假设选用该

8、项，那么采用习惯SPICE方式；同时点击定制按钮，分析选择对话出现。 选择该项，可检查分析是否对电路有效。直流工作点分析对话框 Analysis Options分页分析标题出现在方框中，并在审核过程中记录。 6.2直流工作点分析“-号旁边显示所有工程和信息。 点击“-号，可将信息隐藏。 根底信息 “+说明在下面有附加信息，点击“+可将其展开。 直流工作点分析对话框 Summary分页6.2直流工作点分析6.2直流工作点分析6.2.2建立要分析的电路例如建立图61所示的三极管单管放大电路，并设置电路节点。图6-1三极管单管放大电路1在进行直流工作点分析前，需设定电路节点。其步骤是：1单击Opti

9、ons菜单，翻开下拉菜单。6.2直流工作点分析6.2直流工作点分析2选定Sheet Properties指令。6.2直流工作点分析翻开Sheet Properties对话框。3在Net Names栏，选定Show All选项。6.2直流工作点分析然后，按OK键确认。6.2直流工作点分析电路被自动编辑节点编号。6.2直流工作点分析进行直流工作点分析的步骤是：1单击Simulate菜单，翻开下拉菜单。6.2.3 直流工作点分析举例6.2直流工作点分析6.2直流工作点分析2选择Analysis指令，翻开子菜单。3选择DC Operating Point指令。6.2直流工作点分析弹出直流工作点分析对话

10、框。该对话框有三个分页，默认Output分页。6.2直流工作点分析4在Variables in circuit栏内 选定节点1，中间的Add按钮被激活。6.2直流工作点分析单击Add按钮。6.2直流工作点分析1号节点被移至右边的Selected variables for栏内。6.2直流工作点分析用同样方法选定节点2。6.2直流工作点分析将其移至Selected variables for栏 。6.2直流工作点分析照此将所有应予分析的逐一移至左边。6.2直流工作点分析5最后，单击Simulate按钮。6.2直流工作点分析6.2直流工作点分析即弹出Grapher View对话框，其中列出了所有被

11、测节点的直流电压。Multisim将以次作为根底进行后续分析。6.3交流分析6.3.0交流分析交流分析即分析电路的小信号频率响应。在交流分析之前，应首先进行直流工作点分析，获得所有非线性元件的线性化小信号模型，以便建立复杂的矩阵方程。为了建立该矩阵方程，假定直流源为零，交流源、电容、电感用其交流模型表示，非线性元件用其线性化的交流小信号模型表示。而且，所有输入源都认为是正弦源，即使信号发生器设置为方波或三角波，也将转化为正弦波。然后分析计算该电路对频率的响应函数。6.3交流分析6.3.1设置交流分析参数交流分析对话框有4个分页，默认为Frequency Parameters分页，其余3页与直流

12、工作点分析完全一样。设置交流分析的起始频率。设置交流分析的终止频率。设置扫描方式，包括：十倍频程、八倍频程和线性。设置每十倍频率的取样数。选择纵坐标刻度，包括：线性，对数，十倍频程和八倍频程。 按下该按钮可将所有设置恢复为默认值。6.3交流分析6.3.2交流分析举例建立要分析的电路分析电路采用分压式单管放大电路，如图69所示。图6-9分压式单管放大电路21执行菜单命令Simulate/Analysis/AC Analysis。6.3交流分析6.3交流分析翻开AC Analysis对话框。6.3交流分析2翻开Output分页菜单。6.3交流分析3选定需分析的节点。 逐一将其移至右边。6.3交流分

13、析4按Simulate按钮执行仿真。6.3交流分析弹出Grapher View对话框，显示出幅频特性曲线和相频特性曲线。6.3交流分析6.4瞬态分析6.4.0瞬态分析瞬态分析是指对所选电路节点进行时域响应分析，可以在有鼓励信号的情况下计算电路的时域响应，也可以无任何鼓励信号。在分析时，电路的初始状态可由用户自行指定，也可由程序自动进行直流分析，用直流解作为初始状态。此时，直流源恒定；交流信号源随时间而变，是时间函数。电容和电感都是能量储存模式元件，是暂态函数。瞬态分析的结果通常是被分析节点的电压波形。6.4瞬态分析设置瞬态分析参数瞬态分析对话框也有4个分页，默认为Analysis Parame

14、ters分页，其余3页与直流工作点分析完全一样。 选择设置初始条件。设置瞬态分析的起始时间。 设置瞬态分析的结束时 间，该值需大于起始时间。按下该按钮可将所有设置恢复为默认值。选中此复选项，可自动产生时间步长。选中此复选项，可输入最小时间点数。选中此复选项，可输入最大运算步长。 单击对话框右下角的More按钮，将增加一个More options区。在瞬态分析通常采用默认设置。选中此选项，由用户自行决定起始时间步长。选中此选项，根据网表估算最大时间步长。6.4瞬态分析6.4瞬态分析6.4.2瞬态分析举例建立图612所示的电路，作为分析的电路。图6-12电路进行瞬态分析的步骤是：1执行菜单命令Si

15、mulate/Analysis/Transient Analysis。6.4瞬态分析6.4瞬态分析翻开Transient Analysis对话框。6.4瞬态分析2在对话框的Initial conditions区，选择初始条件。在Parameters区设置分析参数，包括：设置瞬态分析的起始时间、终止时间 、单位时间内最少时间点数、最大运算时间间距等。假设无特别需要，可采用默认设置。6.4瞬态分析3翻开Output分页菜单。选定需分析的节点。 4按Simulate按钮执行仿真。弹出Grapher View对话框，显示出暂态特性曲线。6.5傅里叶分析 傅里叶分析 傅里叶分析是分析周期性非正弦信号的一

16、种数学方法，它将周期性非正弦信号转换成一系列正弦波和余弦波。其中包括原始信号的直流分量、基波分量以及高次谐波。 在傅里叶级数中，每一个分量都被看作一个独立的信号源。根据叠加原理，总响应为各分量响应之和。由于谐波的幅度随次数的提高而减小，因此，只需较少的谐波分量就可以产生较满意的近似效果。6.5傅里叶分析6.5.1 设置傅立叶分析参数 傅立叶分析对话框也有4个分页，默认为Analysis Parameters分页，其余3页与直流工作点分析完全一样。设置AC源频率。假设电路中有多个AC源，取各频率的最小公倍数。点击该按钮，翻开瞬态分析对话框。点击此按钮自动设置信号基频。设置计算的谐波数目。设置停止

17、取样时间，假设不知如何设置时，点击右边按钮，让程序自动设置默认0.00094444S显示幅度频谱及相位。显示以线条绘制的频谱。显示归一化频谱图。设置显示工程，包括：图表、曲线及图表及曲线。设置频谱的纵轴刻度，包括十倍频程、 八倍频程、线性及对数。6.5傅里叶分析1.单击右下角的More按钮，也将增加一个More options区。设置多项式的维数，如选择，在右边栏内填入维数值。设置取样频率，默认为100000Hz。2.点击Edit transient analysis按钮，翻开瞬态分析对话框。该对话框中的时域设置均与瞬态分析相同。6.5.2 傅立叶分析举例6.5傅里叶分析傅里叶分析的步骤如下：

18、1执行菜单命令Simulate/Analysis/Fourier Analysis。6.5傅里叶分析翻开Fourier Analysis对话框。6.5傅里叶分析2在对话框的Sampling options区，设置傅里叶区分析的根本参数。包括：设置基频、分析的谐波次数、停止取样时间。假设不知如何设置时，点击右边的Estimate按钮，让程序自动设置。在Results区，选择仿真结果的显示方式。6.5傅里叶分析3翻开Output分页菜单，选定需分析的节点。6.5傅里叶分析按Simulate按钮执行仿真。6.5傅里叶分析显示出傅立叶分析的图表及曲线。6.5傅里叶分析扩展后的幅度频谱和相位频谱。6.5

19、傅里叶分析扩展后的谱线式频谱。6.5傅里叶分析6.6噪声分析6.6.0噪声分析噪声是指电路中出现的非信号项电压或电流，是影响实际电路性能的随机因素之一。Multisim提供了三种不同的噪声模型：热噪声亦称白噪声，通常认为是由导体内自由电子和振动离子的热运动引起的，并均匀分布于整个频率范围；散弹噪声，是由半导体中的载流子运动造成的，是晶体管噪声的主要来源；闪烁噪声，存在于BJT和FET中，主要发生在频率低于1KHz的频段，它与频率成反比，与温度和DC电流成正比。 噪声分析是计算每一个电阻或半导体器件对指定输出节点的噪声奉献。总噪声是所有噪声源对输出节点产生噪声的均方根之和，该和再除以增益得出等价

20、输入噪声。等价输入噪声是指在无噪声输入源上注入噪声，产生与噪声电路相比配的输出噪声。总噪声电压是以地或电路中的其他节点为参考的。6.6.1设置噪声分析参数噪声分析对话框有5个分页，默认为Analysis Parameters分页，第2为 Frequency Parameters分页，其余3页与直流工作点分析完全一样。 选择输入噪声的参考电源。选择噪声输出节点，在此点将所有噪声奉献求和。选择参考电压节点，通常取0接地。设置汇总的取样点数，选中时，将产生所选噪声曲线。6.6噪声分析翻开Frequency Parameters翻页菜单，设置扫描频率等，包括： 设置扫描起始频率。 设置扫描终止频率。选

21、择扫描方式，有十倍频程、八倍频程、线性。设置每十倍程的取样点数。选择纵轴刻度，有十倍频程、八倍频程、线性、对数。6.6噪声分析6.6噪声分析噪声分析的步骤如下：6.6.2 噪声分析举例1执行菜单命令Simulate/Analysis/Noise Analysis。6.6噪声分析6.6噪声分析翻开Noise Analysis对话框。 6.6噪声分析2在对话框中的Analysis Parameters 页，设置将要分析的参数，包括：选择输入噪声的参考电源、选择噪声输出节点、选择参考电压节点、设置汇总的取样点数等。6.6噪声分析3翻开Frequency Parameters翻页菜单，设置扫描频率，包

22、括：设置扫描起始频率、扫描终止频率、选择扫描方式等。4翻开Output分页菜单，选定需分析的噪声源。6.6噪声分析按Simulate按钮执行仿真。6.6噪声分析 显示出备选噪声源对电路输出端的影响曲线。6.6噪声分析6.7噪声系数分析6.6.3噪声系数分析噪声系数分析主要用于研究元件模型中的噪声参数对电路的影响。在Multisim中噪声系数定义中：No是输出噪声功率，Ns是信号源电阻的热噪声，G是电路的AC增益即二端口网络的输出信号与输入信号的比。噪声系数的单位是dB，即10log10F。用鼠标点击SimulateAnalysisNoise Figure Analysis.，将弹出Noise

23、Figure Analysis对话框，进入噪声系数分析状态，Noise Figure Analysis对话框如下图。Noise Figure Analysis对话框有Analysis Parameters、Analysis Options和Summary 3个选项，其中Analysis Options和Summary 2个选项与直流工作点分析的设置一样，Analysis Parameters与噪声分析类似。只是多了Frequency 频率和Temperature温度两项，默认值如图6-25所示。6.7噪声系数分析噪声系数分析设置噪声系数分析仍采用图621所示晶体管放大电路。图6-25Noise

24、 Figure Analysis对话框6.7噪声系数分析6.6.4运行仿真分析分析设置完毕后，单击图625所示对话框下部的按钮即可进行噪声系数分析。图6-26噪声系数仿真分析结果6.8失真分析6.8.0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。假设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，假设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。该分析方法是对电路进行小信号的失真分析，采用多维的“Vo

25、lterra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。6.8.1设置失真分析参数 失真分析对话框也有4个分页，默认为Analysis Parameters分页，其余3页与直流工作点分析完全一样。 设置起始频率。 设置终止频率。 选择扫描方式。 设置每十倍程的取样点数。 选择纵轴刻度。选中该项时，需设置F2/F1的比值，将给出F1+F2、F1-F2、2F1-F23个频率点上做出所选节点电压或支路电流与扫描频率的关系曲线。未选中时，那么分析被设置频率的谐波失真，但仅给出第二、第三次谐波的图形。6.8失

26、真分析6.8失真分析6.8.2失真分析举例失真分析的步骤如下：6.8失真分析1双击交流源图标，翻开Power Sources对话框。2设定Distortion Frequency 1 Magnitude为10mV，按“确定键确认。6.8失真分析6.8失真分析3执行菜单命令Simulate/Analysis/Distortion Analysis。翻开Distortion Analysis对话框。6.8失真分析6.8失真分析4在对话框中的，设置分析参数，包括：设置起始频率、终止频率、选择扫描方式等。5翻开Output分页，选定要分析的节点。6.8失真分析6按Simulate按钮执行仿真。6.8失

27、真分析失真分析结果显示在Grapher View中。6.8失真分析6.9直流扫描分析6.9.0直流扫描分析直流扫描分析的作用是计算电路在不同直流电源下的直流工作点。利用直流分析，可快速地根据直流电源的变动范围确定电路直流工作点。它的作用相当于每变动一次直流电源的数值，对电路做几次不同的仿真。6.9直流扫描分析6.9.1设置直流扫描分析参数 直流扫描分析对话框也有4个分页，默认为Analysis Parameters分页，其余3页与直流工作点分析完全一样。设置所要扫描的直流电源。 设置扫描的起始值。 设置扫描的终止值。 设置扫描的增量值。如果有第二个电源，需设置其参数。选择Source表中的过滤

28、内容。6.9直流扫描分析直流扫描分析的步骤如下：6.9.2直流扫描分析举例6.9直流扫描分析1执行菜单命令Simulate/Analysis/DC Sweep Analysis。6.9直流扫描分析翻开DC Sweep Analysis对话框。6.9直流扫描分析2在对话框中的Source1区，设置分析参数，包括：设置所要扫描的直流电源、开始扫描的数值、终止扫描的数值、扫描的增量值。如果有第二个电源，需选取Use Source2选项。3翻开Output分页菜单，选定需分析的节点。6.9直流扫描分析6.9直流扫描分析按Simulate按钮执行仿真。显示出直流扫描的曲线。6.9直流扫描分析6.10灵敏

29、度分析6.10.0灵敏度分析灵敏度分析Sensitivity.是分析电路特性对电路中元器件参数的敏感程度。该分析的目的是努力减少电路对元件参数变化或温度漂移的敏感程度。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。6.10.1设置灵敏度分析参数用鼠标点击SimulateAnalysisSensitivity.，将弹出Sensitivity Analyses对话框，进入灵敏度扫描分析状态，Sensitivity Analyses对话框如下图。Sensitivity Analyses对话框有Analysis P

30、arameters、Output、Analysis Options和Summary 4个选项，其中Output、Analysis Options和Summary 3个选项与直流工作点分析的设置一样。6.10灵敏度分析选择电压灵敏度分析。选定分析的输出节点。选定输出端的参考点。选择电流灵敏度分析。编辑输出函数表达式。选择灵敏度输出格式。选择DC灵敏度分析。单击该按钮，翻开AC 灵敏度分析对话框。选择AC灵敏度分析。交流灵敏度分析对话框的设置工程与交流分析完全一样。6.10灵敏度分析6.10灵敏度分析6.10.2灵敏度分析举例灵敏度分析的步骤如下：1执行菜单命令Simulate/Analysis/

31、 Sensitivity Analysis。6.10灵敏度分析翻开Sensitivity Analysis对话框。6.10灵敏度分析2对于直流电压灵敏度分析：在对话框中设置分析参数，包括：选定要分析的输出节点、输出的参考点。6.10灵敏度分析3翻开Output分页菜单，选定需分析的节点。6.10灵敏度分析 显示出直流灵敏度分析数据表。6.10灵敏度分析4再执行菜单命令Simulate/Analysis/ Sensitivity Analysis，翻开Sensitivity Analysis对话框 ，选择AC Sensitivity。6.10灵敏度分析5输出接点选择节点4，按Simulate按钮

32、执行仿真。6.10灵敏度分析显示出交流灵敏度分析曲线。6.10灵敏度分析6.11参数扫描分析6.11.0参数扫描分析 参数扫描分析是将电路参数设置在一定范围内变化，以分析参数变化对电路性能的影响。这相当于对电路进行屡次不同参数的仿真分析，可以快速检验电路性能，对于即将投产的产品设计很有意义。进行这种分析时，用户可以设置参数变化的开始值、结束值、增量值和扫描方式，从而控制参数的变化。参数扫描可以有三种分析：直流工作点分析、瞬态分析和交流频率分析。 用鼠标点击SimulateAnalysisParameter Sweep .，将弹出Parameter Sweep Analyses对话框，进入参数扫

33、描分析状态。Parameter Sweep Analyses对话框有Analysis Parameters、Output、Analysis Options和Summary 4个选项，其中Output、Analysis Options和Summary 3个选项与直流工作点分析的设置一样。6.11.1设置参数扫描分析参数 选择扫描参数类型：器件参数或模型参数。 选择扫描变量类型：十倍频程、八倍频程、线性或列表取值。 选择被扫描器件的类型：BJT、电容、电阻或电感。输入被扫描元件的参考编号。选择被扫描元件的参数。 如果左侧的扫描变量选取Linear，那么右侧出现4个栏；如果选Decade或Octav

34、e，那么右侧仅有上面的3个栏。其中：Start：开始扫描的值。Stop：结束扫描的值。# of：扫描的点数。Increment：扫描的增量。6.11参数扫描分析上图中，如果扫描变量选取List，那么右侧出现Value栏。可在Value栏中输入所取的值。如果需要输入多个不同的值，那么应以空格、逗号或分号隔开。 单击对话框右下角的More按钮，将增加一个More options区。选择分析类型：DC工作点分析、AC分析、瞬态分析和嵌套分析假设不选中，每一个记录都以独立的图显示点击此按钮，翻开相应分析对话框，编辑所选分析参数。6.11参数扫描分析6.11参数扫描分析参数扫描分析的步骤如下：6.11.

35、2参数扫描分析举例1执行菜单命令Simulate/Analysis/ Parameter Sweep。6.11参数扫描分析6.11参数扫描分析翻开Parameter Sweep对话框 。6.11参数扫描分析2在对话框的Sweep Parameters分页中设置分析参数。 3翻开Output分页，选定要分析的节点。然后，按Simulate按钮执行仿真。6.11参数扫描分析 显示出参数扫描分析曲线。6.11参数扫描分析6.12温度扫描分析6.12.0温度扫描分析温度扫描分析是研究温度变化对电路性能的影响。该分析相当于在不同的工作温度下屡次仿真电路性能。用户可通过选择温度初始值、结束值和增量值控制温

36、度扫描分析。温度扫描分析也适用于直流工作点分析、瞬态分析和交流频率分析。温度扫描分析仅影响模型与温度有关的元件。在进行其它分析的时候，电路的仿真温度默认值设定在27。6.12.1温度扫描分析用鼠标点击SimulateAnalysisTemperature Sweep .，将弹出Temperature Sweep Analyses对话框，进入温度扫描分析状态，Temperature Sweep Analyses对话框如下图。Temperature Sweep Analyses对话框有Analysis Parameters、Output、Analysis Options和Summary 4个选项，

37、其中Output、Analysis 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。6.12温度扫描分析选择扫描变量类型：十倍频程、八倍频程、线性或列表取值。 扫描参数类型：温度。如果左侧的扫描变量选取Linear，那么右侧出现4个栏；如果选Decade或Octave，那么右侧仅有上面的3个栏。其中：Start：开始扫描的值。Stop：结束扫描的值。# of：扫描的点数。Increment：扫描的增量。 上图中，如果扫描变量选取List，那么右侧出现Value栏。可在Value栏中输入所取的值。如果需要输入多个不同的值，

38、那么应以空格、逗号或分号隔开。 单击对话框右下角的More按钮，将增加一个More options区。选择分析类型：DC工作点分析、AC分析、瞬态分析和嵌套分析假设不选中，每一个记录都以独立的图显示点击此按钮，翻开相应分析对话框，编辑所选分析参数。6.12温度扫描分析6.12.2 温度扫描分析举例 温度扫描分析的步骤如下：6.12温度扫描分析6.12温度扫描分析1执行菜单命令Simulate/Analysis/ Temperature Sweep 。翻开Temperature Sweep对话框 。6.12温度扫描分析2在Sweep Parameters分页中设置温度分析参数 。6.12温度扫描

39、分析3翻开Output分页，选定要分析的节点。然后，按Simulate按钮执行仿真。6.12温度扫描分析显示出温度扫描分析的曲线。6.12温度扫描分析6.13极点-零点分析6.13.0极点-零点分析零一极点分析方法是一种对电路的稳定性分析相当有用的工具。该分析方法可以用于交流小信号电路传递函数中零点和极点的分析。通常先进行直流工作点分析，对非线性器件求得线性化的小信号模型。在此根底上再分析传输函数的零、极点。零极点分析主要用于模拟小信号电路的分析，对数字器件将被视为高阻接地。用鼠标点击SimulateAnalysisPole Zero，将弹出PoleZero Analyses对话框，进入零一极

40、点分析状态，PoleZero Analyses对话框如下图。PoleZero Analyses对话框有Analysis Parameters、Analysis Options和Summary 3个选项，其中Analysis Options和Summary与直流工作点分析的设置一样，下面仅介绍Analysis Parameters选项。6.13极点-零点分析建立要分析的电路本分析电路仍采用图641所示的单管放大电路，对其进行极点零点分析。分析设置要进行极点零点分析，可执行SimulateAnalysisPoleZero命令，翻开图644所示的PoleZero Analysis对话框，进行分析设置

41、。图6-44Pole-Zero Analysis对话框6.13极点-零点分析(1)Analysis2)Impedance Analysis(output voltageinput current)项：电路互阻抗分析，也就是计算输出电压/输入电流的值。3)Input Impedance项：电路输入阻抗。4)Output Impedence项：电路输出阻抗。(2)Nodes区选择作为输入、输出的正负节点。1)Input(+)栏：正的输入节点。2)Input(-)栏：负的输入节点，通常选择接地端，即节点0。3)Output(+)栏：正的输出节点。4)Output(-)栏：负的输出节点，通常选择接地端

42、，即节点0。6.13极点-零点分析(3)Analyses performed栏选择所要分析的工程，包括Pole And Zero Analysis(同时求出极点与零点)、Pole Analysis(仅求出极点)及Zero Analysis(仅求出零点)3个选项。运行仿真分析参数设置好后，单击图644所示对话框下部的按钮，那么PoleZero Analysis仿真结果如图645所示。图6-45Pole-Zero Analysis仿真结果6.14传递函数分析6.14.0传递函数分析传递函数分析可以分析一个源与两个节点的输出电压或一个源与一个电流输出变量之间的直流小信号传递函数。也可以用于计算输入和

43、输出阻抗。需先对模拟电路或非线性器件进行直流工作点分析，求得线性化的模型，然后再进行小信号分析。输出变量可以是电路中的节点电压，输入必须是独立源。用鼠标点击SimulateAnalysisTransfer Function.，将弹出Transfer Function Analyses对话框，进入传递函数分析状态，Transfer Function Analyses对话框如下图。Transfer Function Analyses对话框有Analysis Parameters、Analysis Options和Summary 3个选项，其中Analysis Options和Summary与直流工

44、作点分析的设置一样，下面仅介绍Analysis Parameters选项。6.14传递函数分析建立要分析的电路建立图646所示的比例运放电路，以备进行传递函数分析。图6-46比例运放电路6.14传递函数分析分析设置要进行传递函数分析，可执行SimulateAnalysisTransfer Function命令，翻开图647所示的Transfer Function Analysis对话框，先进行分析设置。图6-47Transfer Function Analysis对话框6.14传递函数分析1)Input source栏：选择所要分析的输入电源。2)Voltage项：选择作为输出电压的变量。3)

45、Current项：选择作为输出电流的变量。运行仿真分析参数设置好后，单击图647所示对话框下部的按钮，那么Transfer Function仿真结果如图648所示。图6-48Transfer Function仿真结果6.15最坏情况分析6.15.0最坏情况分析最坏情况分析是一种统计分析方法。它可以使你观察到在元件参数变化时，电路特性变化的最坏可能性。适合于对模拟电路值流和小信号电路的分析。所谓最坏情况是指电路中的元件参数在其容差域边界点上取某种组合时所引起的电路性能的最大偏差，而最坏情况分析是在给定电路元件参数容差的情况下，估算出电路性能相对于标称值时的最大偏差。用鼠标点击SimulateAn

46、alysisWorst Case.，将弹出Worst Case Analyses对话框，进入最坏情况分析状态，Worst Case Analyses对话框如下图。Worst Case Analyses对话框有Model tolerance List、Analysis Parameters、Analysis Options和Summary 4个选项，其中Analysis Options和Summary与直流工作点分析的设置一样，下面仅介绍Model tolerance List和Analysis Parameters选项。6.15最坏情况分析建立分析电路建立图649所示的单管放大电路，以备进行最

47、坏情况分析。图6-49单管放大电路6.15最坏情况分析分析设置要进行最坏情况分析，可执行SimulateAnalysisWorst Case命令，翻开图650所示的Worst Case Analysis对话框，进行分析设置。1. Model tolerance list选项卡图6-50Worst Case Analysis对话框6.15最坏情况分析图6-51Tolerance 对话框6.15最坏情况分析6.15最坏情况分析1)Device Type栏：选择所要设定参数的元器件种类，其中包括电路图中所使用到的元器件种类，例如BJT(双极性晶体管类)、Capacitor(电容器类)、Diode(二

48、极管类)、Resistor(电阻器类)及Vsource(电压源类)等。2)Name栏：选择所要设定参数的元器件序号。3)Parameter栏：选择所要设定的参数。4)Present Value栏：当前该参数的设定值(不可更改)。5)Description栏：Parameter栏所选参数的说明(不可更改)。(2)Tolerance区1)Tolerance Type：选择容差的形式，其中包括Absolute(绝对值)和Percent(百分比)两个选项。2)Tolerance value：根据所选的容差形式设置容差值。(1)Parameter区6.15最坏情况分析6.15最坏情况分析2. Analy

49、sis Parameters选项卡图6-52Analysis Parameters选项卡6.15最坏情况分析1)Analysis栏：选择所要进行的分析，其中包括AC analysis(交流分析)及DC operating point(直流工作点分析)两个选项。2)Output栏：选择所要分析的输出节点。3)Function栏：选择比较函数。 MAX：Y轴的最大值。仅在AC analysis时选用。 MIN：Y轴的最小值。仅在AC analysis时选用。 RISE_EDGE：第一次Y轴出现大于用户设定的门限时的X值。其右边的Threshold栏用来输入其门限值。 FALL_EDGE：第一次Y轴

50、出现小于用户设定的门限时的X值。其右边的Threshold栏用来输入其门限值。4)Direction栏：选择容差变化方向，包括Default、Low及High 3个选项。6.15最坏情况分析5)Group all traces on one plot复选框：假设选中此框，将所有仿真分析结果和记录在一个图形中显示。(1)BJT容差的设置1)Parameter Type栏：Model Parameter。2)Device Type栏：BJT。3)Name栏：2n2222a_bjt_npn_1。4)Parameter栏：bf。5)Distribution栏：Ideal forward beta。6)

51、Tolerance Type栏：Percent。7)Tolerance value栏：20。(2)R3容差的设置1)Parameter Type栏：Device Parameter。6.15最坏情况分析2)Device Type栏：Resistor。3)Name栏：rr3。4)Parameter栏：resistance。5)Distuibution栏：resistance。6)Tolerance Type栏：Percent。7)Tolerance value栏：10。(3)Analysis1)Analysis栏：DC Operating point。2)Output栏：V(2)。3)Funct

52、ion栏：MAX。4)Direction栏：High。5)选中Group all traces on one plot复选框。6.15最坏情况分析运行仿真分析参数设置好后，单击图652所示对话框下部的按钮，那么最坏情况分析仿真结果如图653所示。图6-53直流工作点最坏情况分析仿真结果6.15最坏情况分析图6-54交流分析最坏情况仿真结果6.16蒙特卡罗分析6.16.0蒙特卡罗分析蒙特卡罗是采用统计分析方法来观察给定电路中的元件参数，按选定的误差分布类型在一定的范围内变化时，对电路特性的影响。用这些分析的结果，可以预测电路在批量生产时的成品率和生产本钱。用鼠标点击SimulateAnalysi

53、sMonte Carlo.，将弹出Monte Carlo Analyses对话框，进入蒙特卡罗分析状态，Monte Carlo Analyses对话框如下图。Monte Carlo Analyses对话框有Model tolerance List、Analysis Parameters、Analysis Options和Summary 4个选项，其中Summary和Analysis Options与直流工作点分析的设置一样，Monte Carlo 的Model tolerance List对话框与最坏情况分析中的Model tolerance List对话框完全相同。下面仅介绍Analysis

54、 Parameters选项。6.16蒙特卡罗分析建立要分析的电路分析电路仍用图649所示的单管放大电路。分析设置要进行蒙特卡罗分析，可执行SimulateAnalysisMonte Carlo命令，翻开图655所示的Monte Carlo Analysis对话框，进行分析设置。图6-55Monte Carlo Analysis对话框6.16蒙特卡罗分析图6-56Analysis Parameters选项卡6.16蒙特卡罗分析1)Analysis栏：选择所要进行的分析，其中包括AC analysis(交流分析)、DC operating point(直流工作点分析)和Transient Anal

55、ysis(瞬态分析)3个选项。2)Number of runs栏：设计运行次数，必须大于等于2。3)Collating Function栏及Group all traces on one plot复选框与最坏情况分析中对应的选项相同。4)Text Output栏：选择文字输出的方式。运行仿真分析参数设置好后，单击图656所示对话框下部的按钮，那么Monte Carlo Analysis仿真结果如图657所示。6.16蒙特卡罗分析图6-57Monte Carlo Analysis仿真结果6.17布线宽度分析6.17.0导线宽度分析导线宽度分析主要用于计算电路中电流流过时所需要的最小导线宽度。建立要分析的电路分析电路仍用图649所示的单管放大电路。分析设置当要进行布线宽度分析时，执行SimulateAnalysisTrace width Analysis命令，翻开 所示的Trace width Analysis对话框，进行