9.4.13 Monte Carlo Analysis（蒙特卡罗分析）

蒙特卡罗分析是一种统计模拟方法，它是在给定电路元件参数容差为统计分布规律的情况下，用一组组伪随机数求得元件参数的随机抽样序列，对这些随机抽样的电路进行直流扫描、直流工作点、传递函数、噪声、交流小信号和瞬态分析，并通过多次分析结果估算出电路性能的统计分布规律。蒙特卡罗分析可以进行最坏情况分析，它在进行最坏情况分析时有着强大且完备的功能。

在“分析设置”对话框中勾选“Monte Carlo Analysis”（蒙特卡罗分析）复选框，相应的参数设置如图9-24所示。

图9-24 蒙特卡罗分析的仿真参数

各参数的含义如下。

▲“Seed”（随机数）：该值是仿真中随机产生的。如果用随机数的不同序列执行一个仿真，需要改变该值（默认值：-1）。

▲“Distribution”（容差分布参数）：Uniform（默认值）表示单调分布。在超过指定的容差范围后仍然保持单调变化；Gaussian表示高斯曲线分布（即Bell-Shaped铃形），名义中位数与指定容差有±3的背离；Worst Case表示最坏情况与单调分布类似，不仅仅是容差范围内最差的点。

▲“Number of Runs”（器件数）：在指定容差范围内执行仿真，运用不同器件值（默认值：5）。(https://www.daowen.com)

▲“Default Resistor Tolerance”（电阻公差）：电阻器件容差（默认值：10%）。

▲“Default Capacitor Tolerance”（电容公差）：电容器件容差（默认值：10%）。

▲“Default Inductor Tolerance”（电感公差）：电感器件容差（默认值：10%）。

▲“Default Transistor Tolerance”（晶体管公差）：晶体管器件容差（默认值：10%）。

▲“Default DC Source Tolerance”（直流源公差）：直流源容差（默认值：10%）。

▲“Default Digital Tp Tolerance”（数字器件公差）：数字器件传播延时容差（默认值：10%），该容差将用于设置随机数发生器产生数值的区间。对于一个名义值为ValNom的器件，其该容差区间为ValNom(Tolerance*ValNom)＜RANGE＜ValNom+(Toleance*ValNom)。

▲“Specific Tolerances”（用户特定的容差）：（默认值：0）定义一个新的特定容差，先执行Add命令，在出现的新增行的Designator域中选择特定容差的器件，在Parameter中设置参数值，在Tolerance中设定容差范围，“Track No.”即跟踪数（Tracking Number）。用户可以为多个器件设置特定容差。此区域用来标明在设置多个器件特定容差的情况下，它们之间的变化情况。如果两个器件的特定容差的跟踪数一样，且分布相同，则在仿真时将产生同样的随机数并用于计算电路特性，在Distribution中选择uniform，gaussian和worst case中的一项。每个器件都包含两种容差类型，分别为器件容差和批量容差。

在电阻、电容、电感、晶体管等同时变化的情况下，由于变化的参数太多，反而不知道哪个参数对电路的影响最大。因此，建议读者不要“贪多”，一个一个地分析，例如，想知道晶体管参数BF对电路频率响应的影响，那么就应该去掉其他参数对电路的影响，而只保留BF容差。