【導讀】當打開或關閉 LED shi
，suizheguangxianbianlianghuobiananyouyigehuanmandeguodu。zhezhongleixingdeshuntaixingweifeichangjiandan，danzheshiyigedianzixitonggaibianzhuangtaishidejibenfanying。shiyongshuntaifenxikeyichongfenlijieshiyuzhongdexinhaozhuanhuan，yijitamenyuzhongyaoxitongcanshudeguanxi。

本文要點：

●所有的物理係統在運行動態中都會表現出一些瞬態行為，電子產品也是如此

●瞬態分析技術可以幫助了解不同電氣狀態之間的轉換

●當檢查測量數據或軟件仿真數據時，一些基本的瞬態分析技術可用於了解電氣狀態之間的轉換

當打開或關閉 LED shi，suizheguangxianbianlianghuobiananyouyigehuanmandeguodu。zhezhongleixingdeshuntaixingweifeichangjiandan，danzheshiyigedianzixitonggaibianzhuangtaishidejibenfanying。shiyongshuntaifenxikeyichongfenlijieshiyuzhongdexinhaozhuanhuan，yijitamenyuzhongyaoxitongcanshudeguanxi。

初次接觸軟件仿真數據的設計師可能認為時域瞬態分析是一個簡單、隻是在圖表上觀察波形的問題。但實際情況是
，瞬態分析中需要用到一係列的數學技術和商業軟件應用。

通(tong)過(guo)一(yi)些(xie)創(chuang)造(zao)性(xing)的(de)方(fang)法(fa)和(he)強(qiang)大(da)的(de)設(she)計(ji)工(gong)具(ju)，可(ke)以(yi)全(quan)麵(mian)了(le)解(jie)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)的(de)瞬(shun)態(tai)行(xing)為(wei)。這(zhe)往(wang)往(wang)不(bu)需(xu)要(yao)手(shou)動(dong)完(wan)成(cheng)大(da)量(liang)計(ji)算(suan)
，直(zhi)接(jie)觀(guan)察(cha)時(shi)域(yu)響(xiang)應(ying)和(he)一(yi)些(xie)簡(jian)單(dan)的(de)數(shu)學(xue)步(bu)驟(zhou)即(ji)可(ke)獲(huo)得(de)重(zhong)要(yao)的(de)見(jian)解(jie)。

時域瞬態分析技術在時域中運用，全麵展現了不同狀態之間的信號轉換過程。

如何進行時域瞬態分析

瞬shun態tai分fen析xi涉she及ji一yi套tao技ji術shu，用yong於yu分fen析xi時shi域yu中zhong的de仿fang真zhen數shu據ju或huo實shi驗yan結jie果guo，特te別bie是shi當dang所suo研yan究jiu的de係xi統tong在zai兩liang個ge狀zhuang態tai之zhi間jian過guo渡du時shi。舉ju例li而er言yan，此ci時shi我wo們men有you一yi個ge已yi經jing充chong電dian到dao 5V 的 RC 電路：如果源電壓突然變為 7V
，在時域中就會出現這兩種狀態的過渡。時域瞬態分析的一些原則方法包括：

穩定性分析：這是對拉普拉斯域分析（Laplace domain analysis）的de概gai括kuo，但dan它ta可ke以yi應ying用yong於yu耦ou合he的de非fei線xian性xing係xi統tong，這zhe些xie係xi統tong可ke能neng表biao現xian出chu不bu穩wen定ding的de瞬shun態tai行xing為wei。穩wen定ding性xing分fen析xi使shi用yong一yi係xi列lie的de技ji術shu來lai預yu測ce係xi統tong在zai哪na些xie條tiao件jian下xia會hui有you穩wen定ding的de瞬shun態tai響xiang應ying。

參數提取：這(zhe)類(lei)回(hui)歸(gui)技(ji)術(shu)被(bei)用(yong)來(lai)確(que)定(ding)分(fen)析(xi)模(mo)型(xing)中(zhong)的(de)參(can)數(shu)。這(zhe)是(shi)通(tong)過(guo)比(bi)較(jiao)模(mo)型(xing)預(yu)測(ce)和(he)測(ce)量(liang)數(shu)據(ju)來(lai)完(wan)成(cheng)的(de)，然(ran)後(hou)應(ying)用(yong)統(tong)計(ji)技(ji)術(shu)來(lai)判(pan)斷(duan)預(yu)測(ce)和(he)實(shi)驗(yan)數(shu)據(ju)的(de)一(yi)致(zhi)程(cheng)度(du)。

建立經驗模型：zongjiexingshuntaifenxideyizhongfangfashigenjushiyanhuoxianchangqiujieqishujujianlijingyanmoxing。jingyanmoxingfeichangshihekuaisuyucexitongdexingweihuoxunzhaobutongfuzadudemoxingzhijiandeyibanguanxi。zhexiemoxingshenzhiyijingbeinaru IPC 標準。

下圖顯示了當負載吸取一個電流脈衝（例如一個開關數字電路）時，一些典型的LDO 穩壓器輸出電壓的實驗數據。可以通過瞬態分析來研究輸出電壓的下降
，從而修改電路以提供更穩定的輸出電壓。

LDO 穩壓器的瞬態響應示例，顯示了電壓下降和恢複情況

瞬態分析中一些可能的檢查點包括建立穩定時間（或恢複時間），以yi及ji這zhe與yu穩wen壓ya器qi中zhong的de各ge種zhong參can數shu的de關guan係xi。在zai許xu多duo係xi統tong中zhong，少shao數shu特te定ding參can數shu將jiang負fu責ze確que定ding係xi統tong的de瞬shun態tai響xiang應ying
，但dan可ke能neng缺que少shao分fen析xi模mo型xing來lai描miao述shu這zhe種zhong關guan係xi。

參數提取

很(hen)多(duo)時(shi)候(hou)，我(wo)們(men)有(you)一(yi)個(ge)理(li)論(lun)的(de)係(xi)統(tong)模(mo)型(xing)，需(xu)要(yao)從(cong)測(ce)量(liang)數(shu)據(ju)中(zhong)提(ti)取(qu)模(mo)型(xing)的(de)參(can)數(shu)。有(you)許(xu)多(duo)方(fang)法(fa)可(ke)以(yi)做(zuo)到(dao)這(zhe)一(yi)點(dian)，取(qu)決(jue)於(yu)模(mo)型(xing)的(de)形(xing)式(shi)以(yi)及(ji)是(shi)否(fou)有(you)一(yi)個(ge)分(fen)析(xi)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。這(zhe)些(xie)方(fang)法(fa)一(yi)般(ban)分(fen)為(wei)兩(liang)個(ge)方(fang)麵(mian)：

回歸：如果描述係統的分析模型是已知的
，那麼它可以用於回歸分析
，以確定任何未知的模型參數。

統計比較：youshi，xitongdefenximoxingbingbuweirensuozhi，dankenengyouyigeshuzimoxing，lirulaizichangqiujieqidemoxing。zaizhezhongqingkuangxia

，changqiujieqidejieguokeyizhenduigezhongxitongcanshuzhichansheng
，lianggeshujujikeyijinxingtongjibijiao
，yiquedingzuikenengdexitongcanshuzhi。

穩定性分析

lapulasibianhuanhelapulasiyuzhongdehanshujingchangyonglaimiaoshuwulixitongdeshuntaixingwei。wendingxingfenxishejijianlizailapulasiyushangdeyitaogengwanzhengdejishu。zaixianxingshibian (linear time-invariant ，即LTI) 係統中
，包括在耦合係統中，穩定性分析方法產生的結果與拉普拉斯變換求解技術相同。

在線性係統的穩定性分析中，目標是解出以下特征值方程：

用於穩定性分析和瞬態分析的主特征方程

特征值 (λ) 的實部和虛部以複數共軛對的形式出現，用於表明係統的極點和零點。借此，我們可以立即知道係統是否有穩定的響應、在接近穩定狀態時是否會有瞬態振蕩（極限周期），以及係統接近穩定狀態的速度。下表總結了線性係統中各種 λ 值的預期瞬態行為。

duiyufeixianxingxitonglaishuo

，quedingwendingxingdefangfabingbudanyi
，yixiliekenengdefangfadoukeyiyingyongyubutongdexitong。baolideshiyufangzhenkeyigeichuyixieyouyongdejieguo，zheyeshi SPICE qiujieqizhongyongyufeixianxingdianludezhuyaofangfa。zherengranshiyigehuoyuedeyanjiulingyu
，wendingxingfangfawangwangxuyaozhenduitedingdefeixianxingxitongjinxingtiaozheng，yihuodeshiyongdejianjie。

建立經驗模型

這是最普遍的瞬態分析形式
，因為它隻是使用線性或非線性回歸將建議的模型方程與實驗數據相匹配。

如果有 MS Excel 或(huo)其(qi)他(ta)電(dian)子(zi)表(biao)格(ge)程(cheng)序(xu)，就(jiu)可(ke)以(yi)為(wei)係(xi)統(tong)創(chuang)建(jian)一(yi)個(ge)經(jing)驗(yan)模(mo)型(xing)
，並(bing)在(zai)任(ren)何(he)其(qi)他(ta)分(fen)析(xi)中(zhong)加(jia)以(yi)使(shi)用(yong)。一(yi)流(liu)電(dian)子(zi)電(dian)路(lu)仿(fang)真(zhen)器(qi)可(ke)以(yi)直(zhi)接(jie)從(cong)數(shu)據(ju)中(zhong)建(jian)立(li)一(yi)個(ge)模(mo)型(xing)
，並(bing)從(cong)結(jie)果(guo)中(zhong)創(chuang)建(jian)一(yi)個(ge) SPICE 子電路，然後可以將其納入更大的電路中。電子學的經驗建模需要使用正確的設計和仿真應用，來幫助實現瞬態分析的自動化。

（來源：Cadence楷登PCB及封裝資源中心）

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