原创 【转】从实例中学习OrCAD-PSpice 10.3-AA(第6章 蒙特卡洛工具)3

6.5.2查看PDF、CDF图
    为了直观的反映电路特性函数Monte Carlo统计分析的分散性，程序采用PDF、CDF两种图形来描述。
1.PDF直方图
    PDF为Probability Density Function的缩写，译为概率密度函数。PDF图形为直方图形，亦简称为直方图。它的X轴是电路特性函数值，分成几个区间；Y轴是电路特性函数值在此区间的数据个数，有时用数据个数与原始数据总数之比表示。 
    PDF图的显示方法：在图6-13中用黑三角选中要显示的电路特性函数。则在Monte Carlo窗口上半部显示该电路特性函数的原始数据的统计分布图如图6-13所示
 
    图中，显示Monte Carlo模拟次数200次（Runs 1 to 200）。X轴为以分贝为单位显示输出结点电压的分贝数（max（db（V（load）））），分为10个区间。Y轴为Monte Carlo分析后所有原始数据中，数据在各个区间的个数（Number of Runs）。若将光标移至某区比如左起第2区就会出现 说明：该区中数据个数为9，该区范围是自8.54699至8.79336分贝。
图中Min、Max两条线所在位置即为电路特性的上下限，在此之外的电路特性数据均为不合格。两线皆可用光标移动，也可在图中单击右键出现如图6-14所示快捷菜单中Restrict Calculation Range，将上下限内数据重新计算。
 
图中，执行Percent Y-axis命令可改变Y轴为百分比显示Percent of Runs。
执行CDF Graph命令，图型将以累计分布函数CDF形式显示Monte Carlo分析。
注解说明：同样在Monte Carlo分析统计结果数据区中的快捷菜单也含有Restrict Calculation Range子命令，一旦选中其中一个快捷菜单中Restrict Calculation Range子命令，另外一个也处于选中状态。如图6-15所示。
 
2.CDF图 
   CDF为Cumulative Distribution function 的缩写，译为累计分布函数。CDF是对PDF的积分。X轴是电路特性值；Y轴显示小于等于电路特性某个数据值的累计数据个数与原始数据之比。
    CDF图显示方法：通常PDF直方图为默认值，用图6-14快捷菜单中CDF Graph命令进行转换，显示该电路特性函数数据的累计统计分布图如图6-16所示。
 
6.5.3 Monte Carlo统计结果的分析处理
    若预测的生产成品率没有达到期望的批生产结果，可以返回道电路图编辑器中，更改元器件参数直、修改参数分布或者参数容差等方法，改进电路设计，重新运行Monte Carlo工具，直到预测的生产成品率满足批生产要求。 
    像灵敏度分析一样可以将设置好的Monte Carlo统计信息结果传送给其他优化工具。在Monte Carlo工具窗口的统计结果数据区选中要进行优化设计的电路特性函数名称，单击右键在出现的快捷菜单中，执行Send to Optimizer把元器件参数发送给Sensitivity/Optimizer/Parametric Plot工具,如图6-17所示。
 
    若要查看MC原始数据，在Monte Carlo窗口按下如图6-18所示命令即可调出Monte Carlo分析结果清单。
 
    调出的MC原始数据如图6-19所示，图中所示数据为排序为第1次和第200次的原始数据清单。
 

6.6 本章小结
    本章在介绍分析蒙特卡洛基本概念（容差分析、定义、类型等）的基础上重点介绍了使用Monte Carlo工具对电路进行蒙特卡洛分析的具体方法。OrCAD10.3版本PSpice–AA中的Monte Carlo工具可以对多种电路特性进行直流、交流和瞬态蒙特卡洛分析，这与PSpiceA/D中的Monte Carlo分析功能相同，但是在分析能力和显示分析结果上有很大的改进，两者独立运行，无任何关联。在新的Monte Carlo分析里，是架构在PSpice的Measurements中，执行Monte Carlo分析是针对实际生产中每个组件的参数及容差范围的设定，用机率分布方式来随机的取样并做统计分析，计算生产成品率，预测电路设计的实际工作情况，定量评价该电路设计是否符合大批量生产的要求。
    在Monte Carlo工具分析窗口的Measurement表格区可以查看统计分析的特性值及其结果，指出最大与最小的限制范围，并根据这些值计算成品率，并报告出其他统计数据，例如：Mean、Median、Sigma等等。 
    在Monte Carlo工具分析窗口可以以概率分布密度函数直方图 (PDF)和累计分布函数曲线图(CDF)两种方式直观地显示统计分析结果。通过移动光标可显示图表的限制范围，最后在Separate Tab里，也可以观察每个测量的数据，且完整纪录在分析的Log File里。 
    综上所述，清晰可见Monte Carlo分析对实际电路的可制造性起到了关键性作用。