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PSpice16.5 AD教程八(收敛问题).pdf

PSpice16.5 AD教程八(收敛问题)

天涯客
2011-12-24 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《PSpice16.5 AD教程八(收敛问题)pdf》,可适用于IT/计算机领域

上海市长宁区延安西路号华敏、翰尊时代广场层H座T:F:邮箱:cadencecomtechcomcnqipingwangcomtechcomcnwwwcomtechcomcnPSpiceAD教程八(收敛问题的解决)教程内容:PSpice中任选项设置收敛问题的分析和解决思路上海市长宁区延安西路号华敏、翰尊时代广场层H座T:F:邮箱:cadencecomtechcomcnqipingwangcomtechcomcnwwwcomtechcomcn仿真过程中为了计算直流偏置点对模拟器件进行DC扫描和瞬态分析时PSpice必须对一组描述电路行为的非线性方程求解。这是用迭代算法NewtonRaphson算法以近似的初值为基础反复改善计算结果最终是连续的电压和电流都收敛于确定的解。有时PSpice找不到非线性电路方程的解反复迭代计算也不能使典雅或电流收敛在确定的解上这通常称作收敛问题。这一篇我们主要讲解一下仿真过程中还遇到的收敛问题时的解决办法。一、PSpice的任选项设置为了克服电路模拟中可能出现的不收敛问题同时兼顾电路分析的精度和耗用的计算机时间并能控制模拟结果输出的内容和格式Pspice软件提供了众多的任选项供用户选择设置。根据设置内容的不同可将这些任选项分为两类。一类属于选中型任选项用户只需选中该任选项即可使其在模拟分析中起作用无需赋给具体数值。另一类为赋值型任选项对这类任选项系统均提供有内定值。、AnalogSimulation任选项如图所示的内容就是模拟仿真分析中用到的可选项如果没有特殊需要可用缺省值。上海市长宁区延安西路号华敏、翰尊时代广场层H座T:F:邮箱:cadencecomtechcomcnqipingwangcomtechcomcnwwwcomtechcomcn图模拟仿真选项RELTOL:设置计算电压和电流时的相对精度。VNTOL:设置计算电压时的精度。ABSTOL:设置计算电流时的精度。CHGTOL:设置计算电荷时的精度。GMIN:电路模拟分析中加于每个支路的最小电导。ITLI:在DC分析和偏置点计算时以随机方式进行迭代次数上限。ITL:在DC分析和偏置点计算时根据以往情况选择初值进行的迭代次数上限。ITL:瞬态分析中任一点的迭代次数上限注意在SPICE程序中有ITL任选项Pspice软件中则未采用ITL。TNOM:确定电路模拟分析时采用的温度默认值。useGMINsteppingtoimproveconvergence:在出现不收敛的情况时按一定方式改变GMIN参数值以解决不收敛的问题。版本还有自动收敛的按钮在仿真出现收敛问题时可以用该按钮。、用于控制输出文件的任选项如图所示的内容用于输出文件(out文件)的选项。如果没有特殊需要可用缺省值。上海市长宁区延安西路号华敏、翰尊时代广场层H座T:F:邮箱:cadencecomtechcomcnqipingwangcomtechcomcnwwwcomtechcomcn图输出文件选项ACCT:该任选项名称是Account的缩写。若选中该项则在输出关于电路模拟分析结果的信息后面还将输出关于电路结构分类统计、模拟分析的计算量以及耗用的计算机时间等统计结果。EXPAND:列出用实际的电路结构代替子电路调用以后新增的元器件以及子电路内部的偏置点信息。LIBRARY:列出库文件中在电路模拟过程被调用的那部分内容。LIST:列出电路中元器件统计清单。NOBIAS:不在输出文件中列出节点电压信息。NODE:以节点统计表的形式表示电路内部连接关系。NOECHO:不在输出文件中列出描述电路元器件拓扑连接关系有及与分析要求有关的信息。NOMOD:不在输出文件中列出模型参数值及其在不同温度下的更新结果。NOPAGE:不在输出文件中保存模拟分析过程产生出错信息。NOPAGE:在打印输出文件时代表模拟分析结果的各部分内容(如偏置解信息、DC、AC和TRAN等不同类型的分析结果等)均自动另起一页打印。如果选中NOPAGE任选项则各部分内容连续打印不再分页。OPTS:列出模拟分析采用的各任选项的实际设置值。NUMDG:确定打印数据列表时的数字倍数(最大位有效数字)。OutputFile()Characters:确定输出打印时每行字符数(可设置为或)。二、收敛问题的分析和解决思路为了计算直流偏置点对模拟器件进行DC扫描和瞬态分析时PSpice必须对一组描述电路行为的非线性方程求解。这是用迭代算法NewtonRaphson算法以近似的初值为基础反复改善计算结果最终是连续的电压和电流都收敛于确定的解。有时PSpice找不到非线性电路方程的解反复迭代计算也不能使典雅或电流收敛在确定的解上这通常称作收敛问题。牛顿拉夫逊算法确保收敛到最终结果需要满足以下条件:()非线性方程必须有解。()方程必须连续上海市长宁区延安西路号华敏、翰尊时代广场层H座T:F:邮箱:cadencecomtechcomcnqipingwangcomtechcomcnwwwcomtechcomcn()方程可导()最初的近似值必须与最终的解接近。在实际电路中由于失误导致错误的设置而超出PSpice的数字范围会引起无解的收敛问题。比如将一个兆伏的电压源连到一个微欧姆的电阻上将产生大于GA的电流超出了电流的最高限制而无解仿真分析会给出不收敛的信息所以只要减少节电电压从而减小电路电流的绝对值就可解决该收敛问题。PSpice内器件方程式连续的对于行为模型的有效函数也必须要连续的(如int(x)这样的函数因为不是连续函数所以不能作为该模型的有效函数)。实际电路的方程通常都是连续的因此要避免不切实际的模型参数特别是对于行为模型的表达式需要格外小心。内建的PSpice器件方程包含导数。对于不同的器件这些倒数的物理含量可以是小信号电系数、跨导或增益等。瞬态分析时收敛失败一般是因为模型不连续或不切实际的电路、电源或模型参数。不正确的初值也会引起收敛失败比如:功率电炉对误差要求不严格因而对电流大于几个安培的电路将ABSTOL值设为u会比较有利。、快速解决收敛问题的方法A、修改Option选项中的参数:这些设置可以解决大多数的仿真收敛性问题除非电路描述存在错误。B、选择自动收敛功能步骤如图所示。上海市长宁区延安西路号华敏、翰尊时代广场层H座T:F:邮箱:cadencecomtechcomcnqipingwangcomtechcomcnwwwcomtechcomcn图自动收敛功能、瞬态分析中收敛性解决方法结束语:这一节主要是将一些仿真中遇到收敛问题提出一些解决办法但是对于收敛问题还需要大家不断在分析过程中寻找相应的办法。如果有关于PSpice软件安装使用等任何问题可联系:科通数字技术公司地址:上海市长宁区延安西路号华敏、翰尊时代广场层H座邮编:电话:邮箱:shaoqinwucomtechcomcn

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