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(yàn)板卻不能提供這一功能。瞬態(tài)分析用于確定某個(gè)電路節(jié)點(diǎn)在加電或其他某一起始點(diǎn)之后所發(fā)生的瞬時(shí)變化。瞬態(tài)分析功能通常包括嚴(yán)格的數(shù)學(xué)運(yùn)算和對(duì)邊界條件的定義。實(shí)驗(yàn)室用的電路試驗(yàn)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(chǔ)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(duì)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(shí)間。瞬態(tài)分析功能可以地繪制出電壓和電流在時(shí)間內(nèi)的變化圖表。

　　傅里葉分析

　　傅里葉級(jí)數(shù)分析是另一種關(guān)鍵的電路模擬工具。傅里葉理論認(rèn)為非正弦周期函數(shù)都可以用一個(gè)DC元件描述為一些正弦和余弦函數(shù)。通過(guò)進(jìn)行這種類型的分析，就可以確定構(gòu)成任何電路節(jié)點(diǎn)中復(fù)雜波形的正弦和余弦元件。這些信息使電路設(shè)計(jì)人員能夠了解信號(hào)中的諧波頻率（harmonic frequency）及其相對(duì)振幅。這樣，就可以幫助設(shè)計(jì)人員濾除不必要的信號(hào)，因?yàn)殡娐吩O(shè)計(jì)人員可以確定信號(hào)的頻率和可能的信號(hào)源。此外，許多電路模擬器還可以使用傅里葉分析功能來(lái)計(jì)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?cè)肼暎╢licker noise）。熱噪聲是由溫度及其對(duì)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(dòng)時(shí)的離散特性（可以有一個(gè)或兩個(gè)電子流過(guò)電路，但不能有1.5個(gè)電子流過(guò)電路）造成的，并且是晶體管噪聲的主要成因。閃變?cè)肼暿荁JT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(shí)，將會(huì)計(jì)算和記錄某個(gè)特定節(jié)點(diǎn)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(shí)，就會(huì)出現(xiàn)失真現(xiàn)象。電路的非線性增益或相對(duì)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(guò)繪制出某個(gè)電路節(jié)點(diǎn)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(zhǔn)確性的重要因素。許多電路模擬器都提供一個(gè)DC掃描分析功能，在一個(gè)或兩個(gè)DC電源值發(fā)生變化時(shí)，該功能將對(duì)所選擇的電壓或電流進(jìn)行分析。在選擇進(jìn)行這種分析時(shí)，電路設(shè)計(jì)人員需要發(fā)生變化的DC電源和進(jìn)行分析的電路節(jié)點(diǎn)，以及電源的起始值、結(jié)束值和增大步長(zhǎng)。分析結(jié)果將指出DC電源變化對(duì)特定節(jié)點(diǎn)的電壓/電流的影響。

　　靈敏度分析

　　靈敏度分析用于確定對(duì)電路準(zhǔn)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(gè)元件的值），以確定究竟是哪一個(gè)元件會(huì)對(duì)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(huì)改變一個(gè)元件的值，并分析該值的變化對(duì)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(gè)元件會(huì)對(duì)電路準(zhǔn)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(gè)變化范圍，并按照用戶所的步長(zhǎng)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(wú)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(jì)過(guò)程的早期確定環(huán)境溫度靈敏度。在該分析過(guò)程中，將記錄不同環(huán)境溫度下所選節(jié)點(diǎn)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(biāo)出參數(shù)值對(duì)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(duì)輸入信號(hào)執(zhí)行的操作。電路模擬器可以分析和確定某個(gè)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(jì)工具。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通常需要知道某個(gè)電路節(jié)點(diǎn)的大和小電壓。壞情況分析通過(guò)對(duì)每個(gè)元件進(jìn)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(duì)確定準(zhǔn)確性規(guī)范和選擇元件誤差是非常重要的。