在這兩篇文章的第二篇文章中，我使用LTspice 來評估不完美的電阻器匹配對電路誤差的影響，其中誤差計算為模擬負(fù)載電流與應(yīng)用筆記中給出的公式預(yù)測的負(fù)載電流之間的差異。

IOUT=VIN(R4R2)R1

    不完全匹配是通過使用 LTspice 的蒙特卡羅函數(shù)在指定容差范圍內(nèi)改變 R3 和 R5 的值來模擬的。輸出電流的大小與 R1、R2 和 R4 的值成正比，這三個電阻保持在其標(biāo)稱值。
    在本文中，我們將對現(xiàn)實(shí)生活與理論性能進(jìn)行更全面的模擬。所有電阻器都有 0.1% 的容差，我們還將考慮工作溫度的變化。這里的目標(biāo)是實(shí)際了解在現(xiàn)實(shí)生活條件下我們可以期望從該電路獲得多少精度。
    在特定溫度下進(jìn)行模擬
    LTspice 中包含的一些運(yùn)算放大器組件會隨溫度變化而變化，而有些則不會。如果有一種方便的方法來確定哪些是哪些，我一直找不到，所以我只是使用猜測和檢查的方法。
    我們在之前的仿真中使用的 LT1001A 不屬于溫度依賴型類別。在測試了其他一些不符合要求的運(yùn)算放大器后，我發(fā)現(xiàn) AD8606 是一款用于低壓應(yīng)用的精密運(yùn)算放大器，其宏模型中的某處具有溫度依賴性。
    我們可以通過“temp”指令將溫度合并到 LTspice 的電路計算中。例如，“.temp -40 125”將在 –40°C 下執(zhí)行模擬，在 +125°C 下執(zhí)行另一個模擬。
    以下電路表明運(yùn)算放大器在不同溫度下是否會產(chǎn)生不同的結(jié)果。

    預(yù)期輸出電流為 (0.6 V – 0.5 V)/(100 Ω) = 1 mA。以下是在“temp”指令中指定的溫度下獲得的模擬輸出電流值：

    溫度變化的蒙特卡洛模擬
    當(dāng)我們將蒙特卡羅函數(shù)（LTspice 中的“mc”）應(yīng)用于電阻值并使用“.step param run ...”指令時，仿真將包含多個獨(dú)立運(yùn)行，并且對于每次運(yùn)行，mc函數(shù)將從指定公差確定的范圍內(nèi)選擇一個新值。
    我們假設(shè)預(yù)期應(yīng)用需要在整個汽車溫度范圍（–40°C 至 +125°C）內(nèi)發(fā)揮功能。這也恰好是 AD8606 的工作溫度范圍。如果我們添加一個“temp”指令，運(yùn)行次數(shù)將乘以列表中的溫度數(shù)。
    在該范圍內(nèi)包含大量溫度會導(dǎo)致仿真時間過長，并且很難想象有必要這樣做的場景。運(yùn)算放大器不會因工作溫度的適度升高或降低而表現(xiàn)出嚴(yán)重的性能波動。
    事實(shí)上，前面的圖表明溫度的影響是單調(diào)的并且非常微妙。因此，我認(rèn)為我們可以通過選擇覆蓋整個范圍的幾個溫度來充分考慮溫度影響。
    這是我用于電阻容差加溫度模擬的原理圖：

    這是 900 次運(yùn)行（每個溫度 100 次運(yùn)行）的模擬負(fù)載電流圖。

    性能統(tǒng)計
    我首選的下一步是將結(jié)果導(dǎo)出為文本文件，然后將文本文件導(dǎo)入 Excel 以進(jìn)行進(jìn)一步分析。為此，右鍵單擊繪圖并選擇文件 -> 將數(shù)據(jù)導(dǎo)出為文本。這是我將文本文件導(dǎo)入 Excel 后數(shù)據(jù)的樣子：

    現(xiàn)在我可以輕松計算出我感興趣的任何統(tǒng)計數(shù)據(jù)。平均值為 0.9977 mA，因此運(yùn)算放大器中的某些非理想情況會產(chǎn)生一個小偏移（0.0023 mA，或預(yù)期輸出電流的 0.23%）。標(biāo)準(zhǔn)偏差為 2.86 A，最大值和最小值分別為 1.0053 mA 和 0.9899 mA。
    我發(fā)現(xiàn)最大和最小結(jié)果非常令人印象深刻：即使所有電阻器都具有 0.1% 的容差并且溫度在很寬的區(qū)間內(nèi)變化，我可以預(yù)期負(fù)載電流在正方向上與所需電流的偏差不會超過約 5 ?A和 10 ?A 在負(fù)方向。