敏感度分析在电路优化中的功能与应用简析

无论是模拟电路还是数字电路，其特性都取决于其组件比如电容，电阻，电流的值。但这些部分很多时候无法达到我们需要的理想元件的指定值，他们更多的时候的值只在一定的公差范围内，所以很多时候这些元件的表现可以表示为一个百分比（以电阻为例）。电路中的每一个变量都有可能影响到整个系统的性能，这些物理变化源是可以通过数学的方式预测并仿真出来的（比如制造公差，温度变化，EMI或其他噪声源）。

当我们想要知道哪个变量对系统性能的变化影响更大，哪个变量对系统性能的变化没有决定性的影响的时候，敏感度分析能够提供电路中的每个变量对系统性能的影响程度比较，给出电路关键特性对元件变化的敏感性。这些仿真信息帮助工程师更好地决定如何在性能和成本之间进行权衡，使用敏感度分析可以使设计者修改电路拓扑以优化这些权衡。

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功能特性

敏感度分析(Sensitivity analysis)可以：

1. 更快地定位需要优化的关键元器件： 使用灵敏度分析可以更快地定位到对性能指标起关键作用的元器件，并针对这些元器件进行进一步分析，调整这些灵敏元器件的参数来达到可接受的设计效果。

2. 更清晰的优化路径：在更快定位到需要优化的元器件后，我们在优化设计中就能够更有针对性地减小灵敏元器件的容差（tolerance）范围，并放宽低灵敏元器件的容差范围，满足性能与成本两方面的要求，保证成品率。

3. 更全面的问题排查：提醒工程师器件失配，工艺偏差等问题对输出的影响，甚至寻找到模型中的错误。

4. 增加对系统模型的理解：理解输入与输出变量的关系，得到更准确的预测，帮助无法完全得到准确预测结果的工程师得到更直观与准确的预计结果。

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案例

使用巨霖 PowerExpert 仿真平台，搭建一个用于敏感度分析的电路：

1.基于DC电路使用敏感度分析元器件：

   

2.用户可以选择仿真需要输出数据的节点，软件可提供用户修改网络名的节点，双击打开敏感度分析设置界面。

3.设置好待测节点后，点击OK保存并关闭此页面，点击仿真按钮开始仿真。

4.用于敏感度分析的电路全览：

5.仿真结果：

6.可选择data—sensitivity读取详细结果：

审核编辑：刘清