考虑元件参数退化的模拟电路性能退化分析

摘要

现代的电子系统中应用的电子技术飞速发展着，电子系统中使用的模拟电路也日趋复杂。在电路的使用过程中，由于环境应力和部分元件自身特性所导致的退化效应将会引起电路性能的下降，从而对电路可靠性造成不可避免的影响。为提高电路系统的可靠性，一种广为接受的做法是在电路设计之初就充分考虑到由于各种因素所导致的电路性能下降情况，并以此作为电路可靠性设计的参考。
　　本文针对电路系统中存在的多种退化进程的情况开展研究，并详细分析了多个退化进程对电路整体性能的影响。在模拟电路的使用过程中，由于环境应力和自身特性，各元件的输出参数存在着不同程度的退化。首先对晶体管、电阻、电容等基本电路元件的退化行为进行分析，并对基本电路元件的退化效应和现有的成熟模型进行详细调研，得到基本电路元件退化的模型，作为对高层电路系统进行退化建模的基础。在此基础上，分析了各元件退化进程对电路整体性能的影响。对于电路模型可用显式表达的模拟电路，提出一种基于传递函数模型的分析方法，该方法的基本思想是根据电路结构找到元件与电路整体的关系进而实现对电路整体性能退化的分析。同时，为了简化计算过程，提出了灵敏度分析的方法，按照灵敏度分析结果简化了电路性能退化分析过程。而对于另一些电路模型不可用显式表达的模拟电路，本文提出一种基于预测模型的分析方法，该方法的基本思想是利用少量退化数据预测电子系统未来退化情况。本文提出了将粒子滤波预测理论和灰色模型融合的预测模型的分析方法，实现了对电路模型不可用显式表达的模拟电路的性能退化分析，提高了电路性能退化分析效率。

目录

第1章 绪 论

1.1课题背景及研究的目的和意义

1.2国内外研究现状及分析

1.3本文的结构安排和主要内容

第2章基本电路元件参数退化分析

2.1引言

2.2无源元件退化模型建立

2.3有源元件退化规律分析

2.4本章小结

第3章基于传递函数模型的电路性能退化分析

3.1引言

3.2基于传递函数模型的电路性能分析

3.3电路灵敏度的研究

3.4关键元件的选择方法

3.5实验验证

3.6本章小结

第4章基于预测模型的电路性能退化分析

4.1引言

4.2高压电源板分析

4.3基于预测模型的电路性能退化研究方法

4.4仿真实验

4.5本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

声明

致谢