電路模擬器的分析類型

　　瞬態(tài)分析

　　瞬態(tài)分析是電路模擬器提供的一種重要功能，而電路試驗板卻不能提供這一功能。瞬態(tài)分析用于確定某個電路節(jié)點在加電或其他某一起始點之后所發(fā)生的瞬時變化。瞬態(tài)分析功能通常包括嚴格的數(shù)學(xué)運算和對邊界條件的定義。實驗室用的電路試驗板難以模擬瞬態(tài)條件，并且通常還需要使用數(shù)字示波器、存儲示波器（storage scope）或其他一些數(shù)據(jù)記錄設(shè)備。電路模擬器卻能夠相對容易地完成這一任務(wù)，并且允許地確定初始條件和分析起始及結(jié)束的時間。瞬態(tài)分析功能可以地繪制出電壓和電流在時間內(nèi)的變化圖表。

　　傅里葉分析

　　傅里葉級數(shù)分析是另一種關(guān)鍵的電路模擬工具。傅里葉理論認為非正弦周期函數(shù)都可以用一個DC元件描述為一些正弦和余弦函數(shù)。通過進行這種類型的分析，就可以確定構(gòu)成任何電路節(jié)點中復(fù)雜波形的正弦和余弦元件。這些信息使電路設(shè)計人員能夠了解信號中的諧波頻率（harmonic frequency）及其相對振幅。這樣，就可以幫助設(shè)計人員濾除不必要的信號，因為電路設(shè)計人員可以確定信號的頻率和可能的信號源。此外，許多電路模擬器還可以使用傅里葉分析功能來計算總諧波失真度（total harmonic distortion，THD）。

　　噪聲分析

　　電路模擬器還可以模擬元件產(chǎn)生的各種噪聲類型：熱噪聲、散粒噪聲（shot noise）和閃變噪聲（flicker noise）。熱噪聲是由溫度及其對導(dǎo)體中電子和離子的感應(yīng)影響造成的。散粒噪聲是由電子在半導(dǎo)體中流動時的離散特性（可以有一個或兩個電子流過電路，但不能有1.5個電子流過電路）造成的，并且是晶體管噪聲的主要成因。閃變噪聲是BJT和FET中的低頻噪聲。在使用電路模擬器中的噪聲分析功能時，將會計算和記錄某個特定節(jié)點產(chǎn)生的這三種噪聲的總值。

　　失真分析

　　在諸如放大器這樣的電子設(shè)備不能正確地復(fù)制輸人波形時，就會出現(xiàn)失真現(xiàn)象。電路的非線性增益或相對相位發(fā)生變化是產(chǎn)生失真的原因。由非線性增益產(chǎn)生的失真稱為諧波失真，而由相位變化產(chǎn)生的失真稱為互調(diào)失真。通過繪制出某個電路節(jié)點的頻率變化情況，就可以確定該電路的這兩種類型失真。

　　DC掃描分析

　　DC電源值的變化是影響電路準確性的重要因素。許多電路模擬器都提供一個DC掃描分析功能，在一個或兩個DC電源值發(fā)生變化時，該功能將對所選擇的電壓或電流進行分析。在選擇進行這種分析時，電路設(shè)計人員需要發(fā)生變化的DC電源和進行分析的電路節(jié)點，以及電源的起始值、結(jié)束值和增大步長。分析結(jié)果將指出DC電源變化對特定節(jié)點的電壓/電流的影響。

　　靈敏度分析

　　靈敏度分析用于確定對電路準確性影響大的元件變化。DC靈敏度分析將變化所有元件的值（一次只改變一個元件的值），以確定究竟是哪一個元件會對電路的臨界電壓值產(chǎn)生大的影響。另一方面，AC靈敏度分析只會改變一個元件的值，并分析該值的變化對電路的影響。

　　參數(shù)掃描分析

　　剛才討論的靈敏度分析用于確定哪一個元件會對電路準確性造成大的影響。參數(shù)掃描分析將為元件的參數(shù)值提供一個變化范圍，并按照用戶所的步長增加。半導(dǎo)體元什擁有一些可以變化的參數(shù)值，相比之下，無源元件只有較少的可變參數(shù)。

　　溫度掃描分析

　　溫度掃描分析能夠在設(shè)計過程的早期確定環(huán)境溫度靈敏度。在該分析過程中，將記錄不同環(huán)境溫度下所選節(jié)點的電路操作。所有元件的參數(shù)值將隨溫度變化而變化，并在圖中標出參數(shù)值對電路功能的影響。

　　轉(zhuǎn)換功能分析

　　轉(zhuǎn)換功能地描述電路輸出功能模塊對輸入信號執(zhí)行的操作。電路模擬器可以分析和確定某個電路的轉(zhuǎn)換功能。為此，將電路的輸入和輸出給轉(zhuǎn)換功能分析特征，然后分析和確定轉(zhuǎn)換功能、電路的輸入阻抗和輸出阻抗。

　　壞情況分析

　　壞情況分析是一種非常有用的設(shè)計工具。在設(shè)計過程中，通常需要知道某個電路節(jié)點的大和小電壓。壞情況分析通過對每個元件進行靈敏度分析，就能夠從該分析中找到大值和小值。該信息對確定準確性規(guī)范和選擇元件誤差是非常重要的。