5.8.3. Построение гистограмм по результатам анализа Monte Carlo

По результатам моделирования в режиме анализа Monte Carlo могут построены гистограммы, характеризующие распределение некоторой измеренной величины при условии разброса параметров компонентов.

Д ля построения гистограммы после выполнения статистического анализа следует вызвать окно описания гистограммы (через меню – см. рис.5. 42) или кнопкой , после чего вызывается окно для описания гистограммы (рис.5.43).

Рис. 5.42. Меню режима Monte Carlo для построения (удаления построенных) гистограмм.

Рис. 5.43. Окно для описания гистограммы.

В строке Что в график (What To Plot) – кнопкой Get раскрывается окно для выбора выводимой на гистограмму величины по построенному семейству Y(X). Описание вычисляемых величин по семейству зависимостей приводится далее.

В строке Название (Title) задается имя, наносимое на гистограмму. (Если установлен флажок Auto – имя соответствует наименованию величины в поле What To Plot).

Рис. 5.44. Гистограмма значений резонансной частоты контура при разбросе параметров C и L

(построена по результатам анализа, представленным на рис. 5.41).

5.8.4. Величины (функции), вычисляемые при многовариантном анализе

При выполнении многовариантного анализа (не только при статистическом анализе Monte Carlo, но и при вариации температуры или параметров схемы - Stepping) строится семейство зависимостей. При этом по семейству построенных зависимостей может быть рассчитан ряд различных величин, характеризующих это семейство, и построены соответствующие графики (здесь гистограммы после анализа Monte Carlo).

К нопкой Get в окне описания гистограмм на рис. 5.43. выводится окно для выбора рассчитываемой величины для построения гистограммы.

Р ис. 5.45. Окно для выбора вычисляемой величины (функции) и условий ее расчета.

Функция (Function) – вычисляемая величина – функция, выбираемая из раскрывающегося списка возможных величин.

Выражение (Expression) – выражение – т.е. семейство зависимостей , представленных на графике анализа. Раскрытие списка поля Expression позволяет выбрать доступное для вычислений семейство.

Булева (Boolean) – логическое выражение, ограничивающее область данных, используемых при расчетах, например T>10u (не учитываются рассчитанные данные до T<=10u),

F >10k AND F<30k (использовать данные расчетов только в пределах 10кГц ≤ F ≤ 30кГц) и т.п. Если поле Boolean = 1, соответственно, 1 и в выражении:

то это означает, что нет ограничений и при вычислениях участвуют все расчетные данные.

N – порядковый номер. Для некоторых рассчитываемых функций, позволяет выбрать точку для вычислений. Например, если анализируемая зависимость содержит несколько пиков/впадин (max или min), то при вычислении локального максимума (Peak_X, Peak_Y ) или минимума (Valley_X, Valley_Y) значение N позволяет для вычислений выбрать требуемый «горб» или впадина.

Кроме указанных параметров, в зависимости от выбранной функции, открываются дополнительные поля для ввода условий расчета (например, Level - уровень для Width и др.).

Вычисляемые величины (функции):

Rise_Time – вычисляется разность значений независимой переменной X между заданными значениями Low и High по зависимой переменной/функции Y. Очевидное использование данной функции - определение времени нарастания (длительности переднего фронта) для различных временных функций.

Fall_Time – аналогично функции Rise_Time, но только для вычисления времени спада (длительности заднего фронта).

Peak_X – вычисляется значение X, соответствующее локальному максимальному значению Y (локальному пику). Если функция Y имеет несколько пиков (несколько «горбов»), то для выбора требуемого пика задается число N – номер пика относительно начала координат. Также для выделения нужного пика можно воспользоваться ограничением области анализа, задав логическое выражение в поле Boolean, например, F>450k и N=1 (искать первый пик частотной характеристики выше частоты 450кГц).

Peak_Y – аналогично Peak_X, но вычисляется локальное максимальное значение (локальный пик) рассчитанной зависимости Y.

Valley_X - вычисляется значение X, соответствующее локальному минимальному значению Y (впадина). Локальный минимум функции Y также задается или значением N или логическим выражением в поле Boolean, (как и для Peak_X).

Valley_Y – аналогично Valley_X, но вычисляется локальное минимальное значение Y.

Peak_Valley – вычисляет разность между максимальным и минимальным значениями Y (Peak_Y - Peak_Y).

Period – вычисляется усредненный период повторения функции Y. Наиболее очевидное использование данной функции при исследовании генераторов в режиме анализа Transient. При задании функции Period измеряется разность значений T между двумя соответствующими значениями Y. При анализе генераторов часто следует исключить начальный этап моделирования, соответствующий переходным процессам, для чего следует задать логическое выражение в поле Boolean, ограничивающее область анализа, например, задать условие T>10u.

Frequency – аналогично функции Period, но только вычисляется частота повторения, равная 1/Period. Функция позволяет измерить частоту различных периодических сигналов.

Width – ширина – вычисляется разность значений по X функции Y на уровне, заданном в поле Level (уровень по Y). Позволяет измерять длительность сигналов на заданном уровне при анализе временных процессов, полосу пропускания при анализе AC и др.

High_X – возвращает значение X, соответствующее глобальному максимальному значению Y или в пределах всего выводимого графика или в пределах, заданных в поле Boolean. При этом поле N не выводится.

High_Y – вычисляет глобальное максимальное значение Y.

Low_X– вычисляет значение независимой переменной X, соответствующее глобальному минимальному значению функции Y. При этом поле N также не выводится.

Low_Y – вычисляет глобальное минимальное значение функции Y.

X_Level – вычисляет значение независимой переменной X при заданном уровне в поле Y_Level для функции Y.

Y_Level - вычисляет значение функции Y при заданном уровне в поле X_Level для независимой переменной X.

X_Delta – приращение - вычисляется разность между двумя значениями независимой переменной X, соответствующим двум заданным значениям функции Y в полях Y_Low и Y_High.

Y_Delta – вычисляется разность между двумя значениями функции Y, соответствующим двум заданным значениям независимой переменной X в полях X_Low и X_High.

X_Range – диапазон – в пределах значений функции Y, заданных в полях Y_Low и Y_High просматриваются все расчетные точки и ищется максимальное и минимальное значения Y, для найденных значений Ymax и Ymin находятся соответствующие значения Xmax и Xmin и вычисляется их разность (Xmax-Xmin).

Y_Range - диапазон – аналогично X_Range, но только в пределах значений переменной X, заданных в X_Low и X_High просматриваются все расчетные точки и ищется максимальное и минимальное значения Y и вычисляется их разность (Ymax-Ymin).

Slope – наклон – относительно точки, заданной в поле X Value (значение по X) берутся две ближайшие рассчитанные точки и вычисляется наклон – тангенс угла по функции Y (скорость нарастания функции в заданной точке).

Phase Margin – данная функция применима лишь при анализе частотных характеристик (AC). В первую очередь предназначена для определения диапазона изменения фазы, которое затем может быть использовано для задания правильных пределов анализа фазовых характеристик (ph( )) в режиме AC.