在涉及到高速集成電路設(shè)計分析相關(guān)問題的時候,常常需要建立精確的微分代數(shù)方程,如何準(zhǔn)確有效地求解該方程是電路模擬中的一個重要分支。傳統(tǒng)分析中,研究者通常使用不同種類的數(shù)值分析方法來求解微分代數(shù)方程。其中,暫態(tài)分析立足于研究微小電壓與電流相對于時間的相關(guān)函數(shù),這種分析常用于輸入信號隨時間變化的電路。當(dāng)應(yīng)用暫態(tài)分析時,由于梯形算法的絕對穩(wěn)定性以及無數(shù)值阻尼特性,它常常被用來求解微分代數(shù)方程。然而,在剛性電路中,梯形算法在每個步長會累積較大的誤差,導(dǎo)致其運算結(jié)果在一定范圍內(nèi)是可接受的,但表現(xiàn)出的振鈴現(xiàn)象卻尤為突出,常被稱為梯形振鈴現(xiàn)象。在電路模擬器中,當(dāng)輸入信號快速變化時,算法使用極小的步長來避免梯形振鈴現(xiàn)象。然而,如果算法錯過了輸入信號的一些劇烈波動,那么振鈴現(xiàn)象仍然難以解決。本論文提出并采用計算額外參數(shù)向量的方法減少振鈴現(xiàn)象發(fā)生。作者利用仿真實例來比較原算法和改良算法之間的差異,通過振鈴現(xiàn)象、整體截斷誤差以及計算時間三個方面進行具體分析,進而驗證改良梯形算法的合理性與有效性。此外,針對著名集成電路設(shè)計分析軟件SPICE中所涉及到的局部截斷誤差算法,作者發(fā)現(xiàn)了常數(shù)設(shè)置上的代碼錯誤,通過理論分... 

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究動機
    1.3 論文主要內(nèi)容與章節(jié)安排
第二章 文獻綜述
    2.1 歐拉算法公式與基本定義
    2.2 傳統(tǒng)梯形算法公式與基本定義
    2.3 傳統(tǒng)梯形算法特性
        2.3.1 數(shù)值阻尼特性
        2.3.2 絕對穩(wěn)定性
        2.3.3 局部截斷誤差
        2.3.4 歐拉算法與傳統(tǒng)梯形算法特性比較
    2.4 傳統(tǒng)梯形算法的振鈴現(xiàn)象
    2.5 高速集成電路設(shè)計分析研究綜述
        2.5.1 電路仿真電子化的意義
        2.5.2 行業(yè)綜述
    2.6 本章小結(jié)
第三章 論文研究工作之一——改良梯形算法
    3.1 改良梯形算法框架思路
    3.2 改良梯形算法具體流程
        3.2.1 一維情況
        3.2.2 多維情況
    3.3 仿真實例與算法比較
        3.3.1 振鈴現(xiàn)象評估
        3.3.2 整體截斷誤差評估
        3.3.3 計算時間評估
    3.4 本章小結(jié)
第四章 論文研究工作之二——改良局部截斷誤差算法
    4.1 改良局部截斷誤差算法框架思路
    4.2 改良局部截斷誤差算法具體通式
    4.3 改良局部截斷誤差算法與SPICE軟件算法理論比較
    4.4 仿真實例與算法比較
        4.4.1 RC充電電路仿真實例
        4.4.2 RC放電電路仿真實例
    4.5 本章小結(jié)
第五章 實驗軟件與代碼分析
    5.1 MATLAB軟件與代碼分析
    5.2 C++軟件與代碼分析
    5.3 SPICE軟件與代碼分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)束語
    6.1 主要工作與創(chuàng)新點
    6.2 后續(xù)研究工作
參考文獻
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文



本文編號：3697207