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1、1.6.7失真分析失真分析（Distortion Analysis）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。若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，若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“Volterra”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
2、的、比较小的失真。用鼠标点击SimulateAnalysisDistortionAnalysis，将弹出DistortionAnalysis对话框，进入失真分析状态。Distortion Analysis对话框有Analysis Parameters、Outputvariables、 MiscellaneousOptions和Summary 4个 选 项 ， 其 中 Output variables、 MiscellaneousOptions和Summary3个选项与直流工作 点 分 析 的 设 置 一 样 ， 下 面 仅 介 绍 AnalysisParameters选项，Analysis P
3、arameters对话框如图1.6.11所示。在AnalysisParameters对话框中：在Startfrequency窗口中，设置分析的起始频率，默认设置为1Hz。在Stopfrequency（FSTOP）窗口中，设置扫描终点频率，默认设置为10GHz。在Sweeptype窗口中，设置分析的扫描方式，包括Decade（十倍程扫描）和Octave（八倍程扫描）及Linear（线性扫描）。默认设置为十倍程扫描（Decade选项），以对数方式展现。在Numberofpointsperdecade窗口中，设置每十倍频率的分析采样数，默认为10。在VerticalScale窗口中，选择纵坐标刻度形
4、式。坐标刻度形式有Decibel（分贝）、Octave（八倍）、Linear（线性）及Logarithmic（对数）形式。默认设置为对数形式。选择F2F1ratio时，分析两个不同频率（F1和F2）的交流信号源，分析结果为（F1F2），（F1F2）及（2F1F2）相对于频率F1的互调失真。在右边的窗口内输入F2F1的比值，该值必须在0到1之间。不选择F2F1ratio时，分析结果为F1作用时产生的二次谐波、三次谐波失真。ResettomainACvalues按钮将所有设置恢复为与交流分析相同的设置值。Resettodefault按钮将本对话框的所有设置恢复为默认值。图1.6.11 Distor
5、tion Analysis Parameters对话框按“Simulate”（仿真）按钮，即可在显示图上获得被分析节点的失真曲线图。该分析方法主要被用于小信号模拟电路的失真分析，元器件噪声模型采用SPICE模型。 1.6.8 直流扫描分析直流扫描分析（DC Sweep Analysis）直流扫描分析（DCSweepAnalysis）是利用一个或两个直流电源分析电路中某一节点上的直流工作点的数值变化的情况。注意：如果电路中有数字器件，可将其当作一个大的接地电阻处理。用鼠标点击SimulateAnalysisDCSweep，将弹出DCSweepAnalysis对话框，进入直流扫描分析状态。DCSw
6、eepAnalysis对话框有AnalysisParameters、Outputvariables、MiscellaneousOptions和Summary4个选项，其中Outputvariables、MiscellaneousOptions和Summary3个选项与直流工作点分析的设置一样，下面仅介绍AnalysisParameters选项，DCSweepAnalysisParameters对话框如图1.6.12所示。在Analysis Parameters对话框中有Source1与Source2两个区，区中的各选项相同。如果需要指定第2个电源，则需要选择Usesource2选项。在Sour
7、ce窗口，可以选择所要扫描的直流电源。在Startvalue窗口设置开始扫描的数值。在Stopvalue窗口设置结束扫描的数值。在Increase窗口设置扫描的增量值。按下“Simulate”（仿真）按钮，可以得到直流扫描分析仿真结果。图1.6.12 DC Sweep Analysis Parameters对话框 1.6.9 灵敏度分析灵敏度分析（Sensitivity Analyses）灵敏度分析（SensitivityAnalyses）是分析电路特性对电路中元器件参数的敏感程度。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
8、结果以曲线的形式显示。用鼠标点击SimulateAnalysisSensitivityAnalyses，将弹出SensitivityAnalyses对话框，进入灵敏度扫描分析状态。SensitivityAnalyses对话框有AnalysisParameters、Outputvariables、MiscellaneousOptions和Summary4个选项，其 中 Output variables、 MiscellaneousOptions和Summary3个选项与直流工作点分析的设置一样，下面仅介绍AnalysisParameters选 项 ， Sensitivity AnalysesPa
9、rameters对话框如图1.6.13所示。图1.6.13 Sensitivity Analyses Parameters对话框在AnalysisParameters对话框中有两区。1. Output nodes/currents区区在Outputnodes/currents中：选择Voltage可以进行电压灵敏度分析。选择该项后即可在其下部的outputnode窗口内选定要分析的输出节点；在outputreference窗口内选择输出端的参考节点。选择Current可以选择进行电流灵敏度分析。电流灵敏度分析只能对信号源的电流进行分析，在选择该项后即可在其下部的Outputsource窗口内选
10、择要分析的信号源。在Outputscaling窗口可以选择灵敏度输出格式，有Absolute（绝对灵敏度）和Relative（相对灵敏度）两个选项。2. Analysis Type区区在AnalysisType中：选择DCSensitivity进行直流灵敏度分析，分析结果将产生一个表格。选择ACSensitivity进行交流灵敏度分析，分析结果将产生一个分析图。选择交流灵敏度分析后，点击EditAnalysis，进入灵敏度交流分析对话框，如图1.6.14所示，参数设置与交流分析相同。3. Simulate按钮按钮按下“Simulate”（仿真）按钮，可以得到灵敏度分析仿真结果。图1.6.14
11、灵敏度交流分析对话框 1.6. 10 参数扫描分析参数扫描分析（Parameter Sweep Analysis）采用参数扫描方法分析电路，可以较快地获得某个元件的参数，在一定范围内变化时对电路的影响。相当于该元件每次取不同的值，进行多次仿真。对于数字器件，在进行参数扫描分析时将被视为高阻接地。用鼠标点击SimulateAnalysisParameterSweepAnalyses，将弹出ParameterSweepAnalyses对话框，进入参数扫描分析状态。ParameterSweepAnalyses对话框有AnalysisParameters、Outputvariables、Miscell
12、aneousOptions和Summary4个选项，其中Outputvariables、MiscellaneousOptions和Summary3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，ParameterSweepAnalysesParameters对话框如图1.6.15所示。图1.6.15 Parameter Sweep Analysis对话框在 Analysis Parameters对 话 框 中 有 SweepParameter区、Pointtosweep区和MoreOptions区。1. Sweep Parameter区区 在SweepP
13、arameter区可以选择扫描的元件及参数。在SweepParameter窗口可选择的扫描参数类型有：元件参数（DeviceParameter）或模型参数（ModelParameter）。选择不同的扫描参数类型之后，还将有不同的项目供进一步选择。（1）选择元件参数类型DeviceParameter窗口可以选择元件参数类型。选择DeviceParameter后，该区的右边5个栏出现与器件参数有关的一些信息，还需进一步选择。在Device窗口选择所要扫描的元件种类，这里包 括 了 电 路 图 中 所 用 到 的 元 件 种 类 ， 如 ：Capacitor（电容器类）、Diode（二极管类）、Re
14、sistor（电阻类）和Vsource（电压源类）等。在Name窗口可以选择要扫描的元件序号，例如若DeviceType栏内选择Capacitor，则此处可选择电容。在Parameter窗口可以选择要扫描元件的参数。当然，不同元件有不同的参数，其含义在Description栏内说明。而PresentValue栏则为目前该参数的设置值。（2）选择元件模型参数类型ModelParameter可以选择元件模型参数类型。选择ModelParameter后，该区右边同样出现需要进一步选择的5个栏。这5个栏中提供的选项，不 仅 与 电 路 有 关 ， 而 且 与 选 择 DeviceParameter对应
15、的选项有关，需要注意区别。2. Point to sweep区区在Pointtosweep区可以选择扫描方式。在SweepVariationType窗口中可以选择扫描变量类型：有Decade（十倍刻度扫描）、Octave（八倍刻度扫描）、Linear（线性刻度扫描）及List（取列表值扫描）。如果选择Decade、Octave或Linear选项，则该区的左边将出现如图1.6.16所示的4个窗口。其中：在Start可以输入开始扫描的值。在Stop可以输入结束扫 描 的 值 。 在 of可 以 输 入 扫 描 的 点 数 。 在Increment可以输入扫描的增量。在这4个数值之间有：（Incre
16、ment）（Stop）（Start）（of）1，故of与Increment只须指定其中之一，另一个由程序自动设定。图1.6.16 Decade、Octave或Linear选项的参数栏如果选择List选项，则其右边将出现Value栏，此时可在Value栏中输入所取的值。如果要输入多个不同的值，则在数字之间以空格、逗点或分号隔开。3. More Options区区点击More按钮，弹出MoreOptions区对话框，在MoreOptions区可以选择分析类型。在Analysisto窗口可以选择分析类型，有3种分析类型DCOperatingPoint（直流工作点分析）、ACAnalysis（交流分析
17、）和TransientAnalysis（瞬态分析）可供选择。在选定分析类型后，可点击EditAnalysis按钮对该项分析进行进一步编辑设置，设置方法与1.6.2、1.6.3和1.6.4相同。点击Less按钮，弹出MoreOptions区对话框，在MoreOptions区可以选择分析类型。设置方法与1.6.10参数扫描分析中的MoreOptions区完全相同。点击Less按钮可以消除MoreOptions区对话框。选择Groupalltracesononeplot选项，可以将所有分析的曲线放置在同一个分析图中显示。4. Simulate按钮按钮 点击Simulate按钮，即可得到扫描仿真分析结
18、果。图1.6.17 Temperature Sweep Analyses Parameters对话框 1.6.12 零一极点分析零一极点分析（PoleZero Analysis）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。在此基础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SimulateAnalysisPoleZeroAnalyses，将弹出PoleZeroAnalyses对话框，进入零一极点分析状
19、态。PoleZeroAnalyses对话框有AnalysisParameters、Outputvariables、MiscellaneousOptions3个选项，其中Outputvariables和MiscellaneousOptions与直流工作点分析的设置一样，下面仅介绍AnalysisParameters选 项 ， Pole ZeroAnalysesParameters对话框如图1.6.18所示。在PoleZeroAnalysisParameters对话框中：1. AnalysiS type区区在Analysistype区可以选择4种分析类型（1）电路增益分析选择Gain Analys
20、is（output voltageinputvoltage）进行电路增益分析，也就是输出电压输入电压。（2）电路互阻抗分析选择Impedance Analysis（output voltageinputcurrent）进行电路互阻抗分析，也就是输出电压输入电流。（3）电路输入阻抗分析选择InputImpedance进行电路输入阻抗分析。（4）电路输出阻抗分析选择OutputImpedance进行电路输出阻抗分析。图1.6.18 PoleZero Analysis对话框 2. Nodes区区在Nodes区可以选择输入、输出的正负端（节）点。（1）选择正的输入端（节）点在Input（）窗口可以选择
21、正的输入端（节）点。（2）选择负的输入端（节）点在Input（）窗口可以选择负的输入端（节）点（通常是接地端，即节点0）。（3）选择正的输出端（节）点在Output（）窗口可以选择正的输出端（节）点。（4）选择负的输出端（节）点在Output（）窗口可以选择负的输出端（节）点（通常是接地端，即节点0）。3. Analyses performed区区Analysesperformed区可以选择所要分析的项目，有PoleandZeroAnalysis（同时求出极点与零点）、PoleAnalysis（仅求出极点）和ZeroAnalysis（仅求出零点）3个选项。4. Simulate按钮按钮 点击Simulate按钮，即可得到极点与零点仿真分析结果。
