從實例中學習OrCAD-PSpice 10.3-AA(第9章 模擬的故障排除)

第9章 模擬的故障排除
    在運行高級分析工具的過程中，由於操作失誤、參數設置不合理等方面的原因，常常出現錯誤信息或者系統模擬不能運行等情況，用戶往往得不到理想的分析結果，面對這些存在的難題，不能坐著發悶，要積極的解決問題。本章主要介紹運用故障排除分析工具解決存在問題的使用方法及高級分析中一般性故障的解決方法。

9.1故障排除分析工具的概述及其工作流程
    運用高級分析中的故障排除分析工具可以在PSpice窗口中分析解決任何電路特性函數值在優化過程中不能運行及錯誤問題。當優化分析失敗的時候，會在輸出窗口或者Specifications表格區(以紅旗或黃旗的方式)顯示相應的目標函數及模擬模擬屬性文件的故障信息。如果故障是模擬模擬（集中錯誤）或者計算目標函數的錯誤信息，就可以在高級分析中的Optimizer工具窗口的Specifications表格區里點擊右鍵，在出現的快捷菜單中執行Troubleshoot in PSpice子命令，來幫助解決存在的故障問題，如圖9-1所示。

    故障排除分析工具的工作流程如圖9-2所示。

    下面還是以射頻放大器電路進行交流小信號分析為例，來說明故障排除分析工具的具體使用方法。  

9.2在優化分析過程中調用、運行故障排除分析工具
9.2.1調用、運行Optimizer分析工具
1. 射頻放大器電路原理圖的設計及模擬（不多贅述，具體參看第四章的4.3小節內容）。
2. 在PSpice窗口，執行Advanced Analysis / Optimizer程序命令，啟動高級分析中的優化工具。在Optimizer工具窗口的Specifications表格區設置要優化的目標函數和約束條件，如圖9-3所示。
3. 如果在Error Graph圖表區存在任何歷史數據，在該區單擊右鍵，執行快捷菜單中的“Clear History”子命令，清除Error Graph圖表的曲線和模擬優化運行信息。如圖9-4所示。

4.選擇MLSQ優化分析引擎，按下按鈕，運行Optimizer工具。如圖9-5所示。

在優化過程中Optimizer工具嘗試的運行14次后停止，Specifications表格區待優化的目標函數出現錯誤信息，如圖9-6所示。

9.2.2 調用、運行故障排除（troubleshoot）分析工具 
    當優化分析運行失敗時，就可以運用故障排除（troubleshoot）分析工具解決故障存在的問題。可以在輸出窗口定位Specifications表格區錯誤信息或者查看Specifications表格區第一列黃旗和紅旗所在行的相關信息。以圖10-6所示的錯誤信息為例，具體的可在Specifications表格區選中出現紅旗錯誤信息所在行，單擊右鍵，在出現的快捷菜單中選擇執行“Troubleshoot in PSpice”子命令，如圖9-7所示。

執行該命令后，在PSpice窗口會打開並顯示電路特性函數曲線數據，如圖9-8所示。

    在圖9-8中，第一條曲線軌跡顯示的是運行過程中原始曲線數據值，第二條曲線軌跡顯示的是運行過程中最後一次的曲線數據值。若要查看曲線波形的數據信息，可以在PSpice窗口中選中要查看的曲線波形，單擊右鍵，在出現的快捷菜單中選擇“Information”子命令，出現如圖9-9所示的曲線數據信息對話框。

9.3曲線數據信息的分析處理
    從輸出窗口的提示信息可知，是3dB帶寬的約束條件設置導致了優化過程無法運行。針對這一故障，可以在PSpice窗口添加新的目標函數來檢測曲線波形增益-3dB的點。

1. 在顯示模擬分析結果的Probe窗口中，選擇執行Trace/Evaluate Measurement子命令，出現的Evaluate Measurement對話框，在Trace Expression輸入max(db(v(load)))-3，具體設置如圖9-10所示。計算的測量結果會顯示在Probe窗口中的目標函數測量結果區，如圖9-11所示。


從圖9-11可知，第二條曲線增益的-3dB點為6.03541dB。

2. 在Probe窗口中按下圖標，啟動游標，在Probe窗口中同時出現游標數據顯示框，如圖9-12所示。

從圖9-12中可知，游標數據顯示框顯示的原始數據曲線在1KHz頻率處的增益為－12.603dB。
3. 在Probe窗口中激活第二條曲線，並點擊該曲線最左邊在1KHz頻率處的波形值，如圖9-13所示。

    9-13中可知，游標數據顯示框顯示的第二條數據曲線在1KHz頻率處的增益為7.2910dB。由圖10-11的目標函數測量結果區同樣可知，第二條曲線增益的-3dB點為6.03541dB。這就說明-3dB增益點（6.03541dB）的游標發生在曲線1KHz頻率之前，優化工具正在增加帶寬來滿足設計電路要求，但是這種方式還不夠精確。對於設計者來說還有一點值得注意的是在得到高帶寬的同時，更感興趣的是增加的截止頻率值大小。 
    對於曲線數據信息的分析處理一般都是要盡最大可能的去查找、編輯、修改。通常有以下4種途徑可以選擇：
(1) 在PSpice窗口，檢查測量函數的Plot或者按下按鈕，查看模擬輸出文件；
(2) 在PSpice測量函數結果數據區，查看用到的測量規範和設計變數；
(3) 在PSpice窗口，按下按鈕，編輯模擬模擬屬性參數文件；
(4) 在圖表編輯器中，改變參數值大小。