9.15 Анализ наихудшего случая

Worst Case Analysis — это анализ, позволяющий вам исследовать наихудшее из возможных сочетаний вариации параметров компонентов, действующих на схему. Multisim выполняет этот анализ в сочетании с DC или AC анализом. В таком случае симуляция вначале выполняется с номинальными значениями. Затем выполняется Sensitivity analysis (анализ чувствительности либо AC, либо DC), чтобы определить чувствительность выходного напряжения или тока к параметрам компонентов. И, наконец, симуляция выполняется со значениями параметров компонента, которые дают наихудшие значения на выходе. Параметры наихудшего случая определяются сложением или вычитанием допуска значения из номинального, согласно тому, будет ли иметь чувствительность к компоненту для выхода положительное или отрицательное значение.

Предположения: Применяется к аналоговым схемам, DC и малосигнальным. Модели линеаризованы.

Анализ наихудшего случая – DC Analysis

При выборе анализа на постоянном токе выполняются следующие расчеты:

1.DC sensitivty. Если чувствительность на постоянном токе выходного напряжения по отношению к отдельному компоненту определяется, как отрицательная величина, тогда вычисляется минимальное значение этого компонента. Например, DC sensitivity резистора R1 равна –1.23 V/Ohm, тогда минимальное значение получается из следующей формулы:

R1min = (1 – Tolerance) x R1nom, где,

R1min = минимальное значение резистора R1

Tolerance = допуск, заданный пользователем (допуск либо абсолютным значением, либо в процентах от номинального значения).

R1nom = номинальное значение резистора R1

Если анализ по постоянному току выходного напряжения по отношению к заданному компоненту определяется положительной величиной, тогда вычисляется максимальное значение этого компонента. Например, резистор с «положительной чувствительностью» будет определяться согласно формуле:

R2max = (1 – Tolerance) x R2nom где,

R2max = максимальное значение резистора R2

Tolerance = допуск, заданный пользователем, выраженный в долях от 1 R2nom = номинальное значение резистора R2

2.DC analysis выполняется, используя номинальное значение и либо минимальное, либо максимальное значение резистора, согласно знаку анализа чувствительности.

Анализ наихудшего случая – AC Analysis

При выборе анализа на переменном токе выполняются следующие расчеты:

1.Анализ AC чувствительности, чтобы определить чувствительность выходного напряжения к компонентам.

2.Согласно результатам анализа чувствительности минимальное или максимальное

значение выбранных компонентов рассчитывается, как пояснялось выше.

3. AC analysis выполняется, используя значения для компонентов, вычисленные выше.

9.15.1 Установка параметров допуска

Перед выполнением анализа просмотрите схему и определитесь с выходным узлом.

На закладке Model tolerance list выберите, какие параметры допуска будут использованы. Вы можете сделать это, используя один из следующих методов:

► Чтобы отредактировать допуск в списке, выделите его и щелкните по Edit selected tolerance. Появятся установки допуска текущей переменной. Модифицируйте переменные, как нужно, и щелкните по ОК для сохранения.

►Для удаления допуска из списка выделите его и щелкните по Delete selected tolerance.

►Для добавления допуска щелкните по Add tolerance.

Появится диалоговое окно Tolerance:

Введите нужные переменные в соответствующие поля.

9.15.2 Установка параметров Worst Case Analysis

Параметры анализа наихудшего случая устанавливаются в следующем диалоговом окне:

Для DC цепей анализ наихудшего случая генерирует таблицу возможных выходных напряжений для схемы от заданных номинальных значений до наихудших значений. Список компонентов и их наихудших значений появляется в табличной форме.

Для AC цепей анализ наихудшего случая генерирует раздельные графики для запуска с номинальными компонентами и с компонентами в наихудшем случае. Список компонентов и их наихудших значений появляется в табличной форме.

Выражения анализа — Как и при выборе узла в поле Output Variable, вы можете щелкнуть по флажку Expression и ввести аналитическое выражение в поле Output Variable. Когда флажок Expression установлен, кнопка Change Filter меняется на Edit Expression. Вы можете щелкнуть по ней, чтобы увидеть диалоговое окно Analysis Expression, где вы можете ввести и отредактировать выражение. См. «Добавление выражений в анализ».

9.15.3 Пример анализа наихудшего случая

Эта схема — осциллятор с мостом Вина. Обратная связь к не инвертирующему выводу добавлена для стабилизации амплитуды осциллятора. R1-R4 должны быть выбраны тщательно, чтобы быть уверенным в том, что генератор будет работать.