敏感度分析在電路優化中的功能與應用簡析

無論是模擬電路還是數字電路，其特性都取決于其組件比如電容，電阻，電流的值。但這些部分很多時候無法達到我們需要的理想元件的指定值，他們更多的時候的值只在一定的公差范圍內，所以很多時候這些元件的表現可以表示為一個百分比（以電阻為例）。電路中的每一個變量都有可能影響到整個系統的性能，這些物理變化源是可以通過數學的方式預測并仿真出來的（比如制造公差，溫度變化，EMI或其他噪聲源）。

當我們想要知道哪個變量對系統性能的變化影響更大，哪個變量對系統性能的變化沒有決定性的影響的時候，敏感度分析能夠提供電路中的每個變量對系統性能的影響程度比較，給出電路關鍵特性對元件變化的敏感性。這些仿真信息幫助工程師更好地決定如何在性能和成本之間進行權衡，使用敏感度分析可以使設計者修改電路拓撲以優化這些權衡。

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功能特性

敏感度分析(Sensitivity analysis)可以：

1. 更快地定位需要優化的關鍵元器件： 使用靈敏度分析可以更快地定位到對性能指標起關鍵作用的元器件，并針對這些元器件進行進一步分析，調整這些靈敏元器件的參數來達到可接受的設計效果。

2. 更清晰的優化路徑：在更快定位到需要優化的元器件后，我們在優化設計中就能夠更有針對性地減小靈敏元器件的容差（tolerance）范圍，并放寬低靈敏元器件的容差范圍，滿足性能與成本兩方面的要求，保證成品率。

3. 更全面的問題排查：提醒工程師器件失配，工藝偏差等問題對輸出的影響，甚至尋找到模型中的錯誤。

4. 增加對系統模型的理解：理解輸入與輸出變量的關系，得到更準確的預測，幫助無法完全得到準確預測結果的工程師得到更直觀與準確的預計結果。

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案例

使用巨霖 PowerExpert 仿真平臺，搭建一個用于敏感度分析的電路：

1.基于DC電路使用敏感度分析元器件：

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2.用戶可以選擇仿真需要輸出數據的節點，軟件可提供用戶修改網絡名的節點，雙擊打開敏感度分析設置界面。

3.設置好待測節點后，點擊OK保存并關閉此頁面，點擊仿真按鈕開始仿真。

4.用于敏感度分析的電路全覽：

5.仿真結果：

6.可選擇data—sensitivity讀取詳細結果：

審核編輯：劉清