简单梳理了一下电路容差分析指南，参考标准GJB/Z 89-97

1. 什么是容差分析？    

容差分析技术是一种预测电路性能参数稳定性的方法。主要研究电路组成部分参数偏差，在规定的使用条件范围内，减少对电路性能可靠性的影响。  

2. 容差分析在项目开发的什么阶段做比较合适？

容差分析应从设计早期初步电路图给出时开始，一般在做过DFMEA之后进行，在电路修改后再进行容差分析。  

3. 容差分析的对象与范围

容差分析的工作量大，需要软件、硬件、元器件模型库及有关数据的支持。工程研制中应在任务书或合同中提出明确的规定和要求，一般对可靠性、安全性关键产品进行容差分析；

容差分析可在不同的产品层次进行，如电路系统、单元电路、功能电路等。  

4. 容差分析的设计流程？

4.1 确定待分析电路

• 严重影响产品安全性的电路；

• 严重影响任务完成的电流；

• 昂贵的电路；

• 采购或制作困难的电路；

• 需要特殊保护的电路。

4.2 明确电路设计的基本参数

1）被分析电路的功能和使用寿命；

2）电路性能参数及偏差要求；

3）电路使用环境应力条件；

4）元器件参数的标称值、偏差值和分布；

5）电源和信号源的额定值和偏差值；

6）电路接口参数；

7）参数随时间的漂移量；

8）电路负载的变动；

4.3 电路分割    

电路设计中，一般都按照各功能模块分别进行设计。因此为方便分析，并有利于电路设计改进，可直接对各功能电路分别进行容差分析。如遇到较为复杂的电路，可将功能块分割成更小的子块，以便能够更方便进行容差分析。  

4.4 容差分析    

1）根据已确定的待分析电路的具体要求和条件，适当选择本标准所列的分析方法；

2）根据已明确的电路设计的相关参数按选定的方法对电路进行容差分析，求出电路输出性能参数的偏差范围，找出对电路敏感度影响较大的参数并进行控制，使电路满足要求。

4.5 分析结果判别    

1）符合要求，分析结束；

2）不符合要求，需修改设计，修改后重新进行容差分析，直到所求得的电路性能参数的偏差范围完全满足要求即可。

5. 常用容差分析的方法有哪些？

5.1 极值分析EVA    

EVA是将所有变量设定为最坏值时对电路输出性能影响所做的分析。参数最坏值分为最大和最小，在多参数情况下，需所有参数变量的最坏情况组合才能得到最坏极值。  

5.2 平方根分析RSS    

在所有输入参数相互独立且已知各参数分布的均值、方差情况下，考虑性能对各参数的灵敏度，按标准差的平方和的平方根为电路性能的标准差，在假设电路性能服从正态分布，从而得到性能参数在给定概率下的极值的方法。  

5.3 蒙特卡罗法    

1）明确容差分析要求；

2）建立电路数学模型

3）确定每个输入参数的概率分布及其分布参数值；

4）确定模拟抽样次数n；

5）产生元器件参数分布的为随机数；

6）模拟分析电路性能参数值；

7）统计分析电路性能参数值；

8）结果分析及结论与建议。

6. 容差分析的前期数据准备工作    

1）电路的性能指标、环境条件要求；

2）电路原理图、方块图及接口连接线路图；

3）工作原理；

4）元器件清单、降额要求及参数值（标称值、偏差、最坏情况极值、统计分布及分布参数等）；

5）电路接口参数；

6）影响容差分析的有关分析结果，如EMC、热分析；

7）输入条件等。

7. 建立分析模型    

1）建立电路性能参数与组成电路元器件参数、各输入量之间的数学关系；

2）对于多节点的电路，一般没有简单的数学关系，需要借助EDA软件建立模型。

8. 出具容差分析报告    

容差分析应形成报告，并作为产品设计评审的资料。容差分析报告应反映分析的主要内容和结果，一般包含：

1）产品描述；

2）所考虑的电路性能；

3）所考虑的影响电路性能参数的主要因素（包括输入、元器件参数以及环境因素）；

4）分析的有关假设、判据；

5）分析方法及分析过程；

6）分析结果及与指标要求对比分析；

7）分析结论及相应措施建议

来源：EEDesign