電子可靠性技術(shù):最壞情況分析方法（二）

作者：時(shí)間：2013-11-30 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

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最壞情況數(shù)據(jù)庫(kù)提供了一種統(tǒng)一的參考源，以保證WCCA在任何項(xiàng)目都采用相同的數(shù)據(jù)源。顯然，由不同的設(shè)計(jì)工程師開(kāi)發(fā)各自的數(shù)據(jù)庫(kù)是不現(xiàn)實(shí)的。一旦最壞情況數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)成功，該數(shù)據(jù)庫(kù)就可以維護(hù)、擴(kuò)充、修改并應(yīng)用到其他項(xiàng)目。

　　圖4：初始容差、典型值和最壞情況下的最小增益對(duì)比。

　　最壞情況中的其它影響因素

　　必須考慮的其它因素是接口連接，主要有模塊電路的輸入電源、輸入信號(hào)和負(fù)載等，這些因素都在典型值兩邊有容差極限。在進(jìn)行WCCA時(shí)，這些值都必須設(shè)置為極限值，并考慮極限的正負(fù)方向。

表示帶通濾波器的增益，將器件參數(shù)的典型值代入得到增益為11.08V/V，代入初始容差值增益為7.84V/V。使用典型值時(shí)，是直接代入器件參數(shù)。計(jì)算初始容差時(shí)，每個(gè)器件參數(shù)都有代數(shù)符號(hào)(+/-)，表示必須要選擇每個(gè)器件參數(shù)的正負(fù)。要計(jì)算電路性能的最大最小值必須確定采用何種器件參數(shù)的最大最小值的組合。設(shè)計(jì)人員要先確定針對(duì)每個(gè)器件參數(shù)的電路靈敏度響應(yīng)方向和大小。WCCA需要進(jìn)行最大最小值的電路靈敏度分析，任何靈敏度分析的錯(cuò)誤都會(huì)影響最壞情況分析的準(zhǔn)確。求解靈敏度以決定器件參數(shù)的正負(fù)方向，典型方法是求電路方程中對(duì)每個(gè)器件參數(shù)的偏微分。對(duì)帶通濾波器，求解公式如下：電子可靠性技術(shù):最壞情況分析方法（二）

。幸運(yùn)的是，一些電路仿真軟件可以幫助工程師來(lái)進(jìn)行靈敏度分析。

　　為了評(píng)估圖1和Eq1中的帶通濾波器中心頻率最小增益的最壞情況值，必須先確定電阻和電容在最壞情況下的最大最小值(如圖3所示)。

　　所有變化都被認(rèn)為是偏置型變量，注意圖1中的Vi和Vo不在Eq1中，需要設(shè)定它們的最大最小容差。帶方向性的靈敏度可以使用仿真軟件執(zhí)行靈敏度分析來(lái)確定，如表1。

　　根據(jù)靈敏度分析，在Eq1中代入最壞情況最大最小值，得到的增益為Af0=5.76V/V，低于最小增益要求的Af0=7V/V，如圖4所示。在前面計(jì)算的典型值和初始容差情況，Af0都是大于7V/V?？梢钥吹降湫椭?、初始容差和最壞情況的結(jié)果有很重大差異，這一點(diǎn)很重要。

　　不是一定要所有電阻電容都處在最壞情況值才會(huì)引起Af0小于7V/V，某幾個(gè)器件參數(shù)超過(guò)初始容差的組合就會(huì)引起增益低于7V/V。這種將器件最壞情況最大最小值代入到電路方程的方法稱為極值分析(EVA)。

　　WCCA的其它技術(shù)

　　執(zhí)行WCCA的其它兩個(gè)方法是和方根(RSS)分析和蒙特卡羅分析。這兩種技術(shù)得到的結(jié)果要比EVA更樂(lè)觀