1. 前言
在 PSpice 中，可透過元件屬性中的誤差百分比（TOLERANCE）設定電阻屬性，以進行 Monte Carlo（蒙地卡羅）模擬。此外，在進行模擬時，電源誤差亦為不可忽略的因素。本文將說明如何創建一個具誤差參數的直流電源。
2. 創建一個帶誤差量的直流電源
本文以一個電流源產生的電流通過一個具誤差參數的電阻，形成壓降 V1，其中 V1 = I1 × R1。此電壓 V1 接至一個增益為 1 的 ABM1 模型，其輸出端（VDC_TOL）等於 V1。
以下圖為例，若以 1A 的電流源流過 1Ω 電阻，則可產生 1V 的電壓。
雙擊 R1，於 Property Editor 中，將 R1 的 TOLERANCE 設定為 2%，表示其誤差範圍為 ±2%。
ABM1 模型來自 PSpice 內建模型庫（Library） "ABM" 中的 "ABM1" 元件。
雙擊 ABM1，進入 Property Editor 視窗，設定表達式 EXP1 為 V(%IN) × 1，表示 ABM1 的輸出端（OUT）為輸入端（IN）乘以 1。
3. 利用創建的直流電源進行 Monte Carlo 模擬
於 Capture 視窗中點選 PSpice > Edit Simulation Profile，勾選 Monte Carlo/Worst Case，並選擇 Monte Carlo 模式。在 Output Variable 欄位輸入 V(VDC_TOL)。Number of runs 為模擬執行次數，此處設定為 100 僅作為示範。為提升模擬結果的統計可靠性，建議將 Number of runs 設定為 1000 至 3000。
完成設定後，於 Capture 視窗點選 PSpice > Run 執行模擬。
Monte Carlo 模擬結果將顯示 100 條 V(VDC_TOL) 曲線於 Plot 視窗中。
3.1 取得最大值與最小值
我們欲從模擬結果取得某個訊號的最大值與最小值時，可利用 PSpice的匯出（Export）功能將結果匯出為 CSV 檔。隨後，利用 Excel 進行分析。以下為具體操作流程：
步驟 1：於 Simulation Result 視窗，點擊 File > Export > Comma Separated File (.csv file)
步驟 2：選擇欲匯出的訊號，並於 Data Range 欄位設定資料時間範圍（若無特別設定，則為模擬時間）。點選 OK 後選擇存檔位置。
步驟 3：使用 Excel 匯入 CSV 檔案進行分析。操作如下：
步驟 3-1：點選 Data（資料）> From Text/CSV（從文字/CSV），選擇先前匯出的檔案。
步驟 3-2：使用 MAX 函數計算儲存格範圍內最大值。
方法 1：以滑鼠拖拉儲存格範圍自動填入 MAX 函數參照。惟資料龐大時，此法精準度較低。
方法 2：點選儲存格，從儲存格左上方（紅框）取得其參照後填入 MAX 函數。
最小值之取得方式與最大值相同，僅函數改用 MIN。若為 Monte Carlo 模擬，可透過 PSpice 直方圖觀察最大與最小值。
3.2 利用直方圖呈現 Monte Carlo 模擬的分布結果
進行 Monte Carlo 模擬後，可使用 PSpice 內建直方圖功能呈現電路特性（如增益、頻率、電壓等）之分布情形。
需特別留意，直方圖僅能顯示每次模擬中的單一值（如最大值），無法呈現某段時間內的模擬結果。以下為操作步驟：
步驟 1：於 Simulation Result 視窗中點選 Plot > Axis Settings，於 X Axis 標籤頁勾選 Performance Analysis。點選 OK 後，Plot 上方將新增 Histogram 區塊。
📌操作提示：須先執行至少一次 Monte Carlo 模擬，方可啟用 Performance Analysis，否則將出現錯誤訊息 ERROR(ORPROBE-3122)。
步驟 2：點選 Histogram 左側 Y 軸使其處於選取狀態，接著點選 Trace > Add Trace…
📌 操作提示：Add Trace 操作須在 Histogram 處於選取狀態下執行。
直方圖將顯示所選函數的分布情形。
若需同時顯示其他結果（如 MIN(VDC_TOL)），請依下列步驟操作：
步驟 3：點選 Plot > Add Plot to Window
步驟 4：參照步驟 2，於 Trace Expression 輸入 Min(V(VDC_TOL))，即可顯示結果。
📌由於是穩定的直流電源，最小值和最大值的結果是相同的。
3.3 更改直方圖的區間（Divisions）
直方圖將整體數據範圍劃分為若干等寬區間，每個區間又稱為「組距」、「箱」（bin）或「分組」，其高度代表該區間內數據的頻數。
若需更改區間數，請依下列步驟操作：
步驟 1：選取某個直方圖
步驟 2：於 Simulation Results 視窗中點選 Tools > Options…
步驟 3：於 Number of Histogram Divisions 欄位輸入所需數值。
4. 結論
本文針對在 PSpice 中進行 Monte Carlo 模擬時，如何建立一個具誤差參數的直流電源進行詳細說明，並進一步介紹如何透過直方圖與統計函數呈現模擬結果的分布特性。
此方法提供三大實用價值：
1. 建立具誤差的電源模型，解決傳統電源模擬中誤差難以量化的問題；
2. 透過 PSpice 的 Monte Carlo 模擬功能，進行大量樣本分析以提升設計可靠性；
3. 利用內建直方圖與最大值/最小值函數，快速掌握電路參數的分布範圍與極限值。
對於需評估元件容差對系統穩定性影響的工程師而言，本文提供一套具體且可操作的分析流程。
