Анализ по методу Монте-Карло

Анализ по методу Монте-Карло

Для подготовки к анализу выберем PSpice, New Simulation Profile с именем Bridgc1. Выберите Time Domain в качестве типа анализа, установите интервал моделирования в 400 мкс с максимальным шагом 0,4 мкс. Проверьте поле для Monte Carlo/Worst Case, используя выходную переменную V(RL:1). Установите число проходов равным 10 при однородном распределении и сохранении данных для всех проходов. Проведите моделирование и получите в Probe графики V(Rs:1) и V(RL:1), как показано на рис. 17.26. Затем в поле Tools Options главного меню выберите опцию Probe «never use symbols» (никогда не использовать символы), чтобы избежать перекрытия графиков символами.

Рис. 17.26. Результаты исследования влияния погрешности h_FE транзистора методом Монте-Карло

Обратите внимание, что некоторые графики на экране больше ожидаемых или нормальных значений, в то время как другие меньше. Это результат случайного изменения h_FE в пределах допуска ±25%. Используйте курсор, чтобы найти значение каждого из вторых максимумов выходного напряжения. Они должны иметь значения 8,355, 8,365 В и так далее. На графиках, показанных здесь, минимальные и максимальные значения были 8,3501 и 8,3667 В.

** circuit file for profile: Bridgc1

*Analysis directives:

.TRAN 0 400us 0 0.4us

.MC 10 TRAN V(C43) VMAX OUTPUT ALL

.PROBE

**** INCLUDING bridgcir-SCHEMATIC1.net ****

* source BRIDGCIR

R_RE  6 0 220

R_R2  3 0 3.3k

R_R1  4 3 40k

R_RL  4 5 4.7k

R_Rb  3 4 150k

R_Rs  1 2 1k

V_V1  1 0

+SIN  0 10mV 5kHz 0 0 0

V_VCC 5 0 12V

Q_Q1  4 3 6 Q2N2222

C_C2  6 0 15uF

C_C1  2 3 15uF

* *** BJT MODEL PARAMETERS

   Q2N2222

   NPN

IS 14.340000E-15

BF 255.9

MONTE CARLO NOMINAL

NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE

( 1) 0.0000  ( 2) 0.0000  ( 3) .7593   ( 4) 8.1468

( 5) 12.0000 ( 6) .1297

MONTE CARLO PASS 2

NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE

( 1) 0.0000  ( 2) 0.0000  ( 3) .7587   ( 4) 8.1580

( 5) 12.0000 ( 6) .1293

MONTE CARLO PASS 3

NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE

( 1) 0.0000  ( 2) 0.0000  ( 3) .7589   ( 4) 8.1541

( 5) 12.0000 ( 6) .1294

MONTE CARLO PASS 4

NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE

( 1) 0.0000  ( 2) 0.0000  ( 3) .7596   ( 4) 8.1414

( 5) 12.0000 ( 6) .1300

MONTE CARLO PASS 10

NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE

( 1) 0.0000  ( 2) 0.0000  ( 3) .7594   ( 4) 8.1460

( 5) 12.0000 ( 6) .1298

**** SORTED DEVIATIONS OF V(4) TEMPERATURE = 27.000 DEG С

MONTE CARLO SUMMARY

Mean Deviation = 2.2930E-03

Sigma = 8.2363E-03

RUN MAX DEVIATION FROM NOMINAL

Pass 5 .0151 (1.83 sigma) higher at T = 53.3150E-06

       ( 100.19% of Nominal)

Pass 2 .0128 (1.55 sigma) higher at T = 248.12001-06

       ( 100,16% of Nominal)

Pass 8 4.8375E-03 ( .59 sigma) lower at T = 50.9140E-06

       ( 99.939% of Nominal)

Pass 10 1.0772E-03 ( .13 sigma) lower at T = 246.9200E-06

        ( 99.986% of Nominal)

Рис. 17.27. Выходной файл с результатами анализа по методу Монте-Карло

 Небольшая часть выходного файла показана на рис. 17.27. Обратите внимание на две директивы, определяющие тип анализа:

.TRAN 0 400us 0 0. 4us

.МС 10 TRAN V([4]) YMAX OUTPUT ALL

Первая директива вызывает анализ переходных процессов на интервале 400 мкс, вторая — запрашивает анализ по методу Монте-Карло с 10 проходами для отклонений напряжения V(4), которое идентично V(RL:1) на графике. Внизу выходного файла после последнего результата для анализа Монте-Карло приведен раздел, показывающий сортировку отклонений напряжения на узле 4. Данные значения представляют собой среднее и среднеквадратичное отклонение. Например, в момент t=254,24 мкс при втором проходе произошло максимальное отклонение в 100,16% от номинального значения.