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有些人不了解仿真就会说仿真不重要。
其实,要知道什么是仿真,为什么要仿真。
在未有仿真/电脑技术之前,人们是用什么来(认真)设计电路?
肯定要为电子零件想一些数学模型,然后用纸笔计算。
后来,人们有了电脑,就把纸笔计算的步骤,移至电脑上计算,那也就是仿真技术。
所以,仿真并不是什么神奇事,它不会变一个电路设计出来。
仿真所做的,只是代替人们用纸笔计算而已!
国外 DIY 要认真仿真的, .tran 可做到 2**16 = 65536 步, FFT 计算准确至 -300dB 亦可。
这并不是人手纸笔计算可以做到的。
那么为何中点仿真不准确?
首先要知道电子零件可有参数误差。
不过一般仿真不能直接考虑误差。
一个参数可以用两个数值代表误差范围。
考虑两个参数的误差就可以有 4 个组合。
考虑 N 个参数的误差就可以有 2^N 个组合。
所以一般仿真软件不会直接计算误差范围。
但可以做一些 Monte Carlo 仿真,亦即是每次以乱数在某范围内定义一些参数,然后作多次仿真,并从中看仿真结果的变化情况。
中点仿真不准确,只要电阻值、电流值有非常少的误差就有可能发生。
比如说 0.1% 的电阻误差用在电流镜上,电流误差就可以有 0.1% 分别。
1 mA 电流就可以有 1uA 的误差电流。
所以误差达 1uA 的情况在放大器的任一级发生其实都很容易。
按这数值,若某级的下一级输入电阻有 10k ohm ,实际电路与设计电路在该级输出点就已经可有 10 mV 的分别了。
以上的分析亦说明了为何电路设计要经常利用负反馈。
因为负反馈能有效修正这种误差数值产生的效果。
现实电路出不到仿真一样的结果不出奇,因为人们永远不可能完全输入正确的参数及使用正确的数学模型。
不过一个好的电路设计,应该用相若的电子零件在相若环境就可得相若结果。
而这亦应该包括纸笔计算、仿真环境及零件模型。
而现代的电子零件数学模型已很完善。
所以若仿真出问题的话,应该就是设计本身出了什么错误,除非能解释为何所用的数学模型错误。
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