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容差分析
DESIGN IDEAS
使用LTspice對複雜電路的統計容差分析 進行建模
作者:Steve Knudtsen，ADI 資深現場應用工程師
LTspice可用於對複雜電路進行統 計容差分析。本文介紹在LTspice 中使用蒙特卡羅(Monte Carlo) 和高斯(Gaussian)分佈進行容差 分析和最差情況分析(worst-case analysis:WCA)的方法。為了證實 該方法的有效性，我們在LTspice 中對電壓調節示例電路進行建模， 透過內部參考電壓和反饋電阻展 示蒙特卡羅和高斯分佈技術。然 後，將得出的模擬結果與WCA模 擬結果進行比較。
在系統設計中，為了保證設計 成功，必須考慮參數容差限制。一 種常用方法是採用最差情況分析 (WCA)，在進行這種分析時，將所 有參數都調整到最大容差限值。 在WCA中，會分析系統的性能，以 確定最差情況的結果是否在系統 設計規格範圍內。WCA的效力有 一些侷限性，例如:
圖1:電壓源的LTspice原理圖(使用蒙特卡羅分佈)。
• WCA要求確定哪些參數需要取 最大值，哪些需要取最小值， 以得出實際最差情況的結果。
• WCA的結果往往會違反設計 規範要求，致使必須選擇價 格高昂的元件才能得到可接 受的結果。
• 從統計學來說，WCA的結果不 能代表常規觀察到的結果;要
圖3:電壓源的LTspice原理圖(使用3-sigma高斯分佈)。
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圖2:1.25V參考電壓的蒙特卡羅模擬結果，以50個條形區間和251個點組成的長條圖呈現。