在涉及到高速集成電路設(shè)計(jì)分析相關(guān)問題的時(shí)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(gè)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(shí)間的相關(guān)函數(shù),這種分析常用于輸入信號隨時(shí)間變化的電路。當(dāng)應(yīng)用暫態(tài)分析時(shí),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(gè)步長會累積較大的誤差,導(dǎo)致其運(yùn)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(shí),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(cuò)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(jì)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(shí)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?cái)嗾`差以及計(jì)算時(shí)間三個(gè)方面進(jìn)行具體分析,進(jìn)而驗(yàn)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(jì)分析軟件SPICE中所涉及到的局部截?cái)嗾`差算法,作者發(fā)現(xiàn)了常數(shù)設(shè)置上的代碼錯(cuò)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(jī)
    1.3 論文主要內(nèi)容與章節(jié)安排
第二章 文獻(xiàn)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?cái)嗾`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(jì)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(shí)例與算法比較
        3.3.1 振鈴現(xiàn)象評估
        3.3.2 整體截?cái)嗾`差評估
        3.3.3 計(jì)算時(shí)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?cái)嗾`差算法
    4.1 改良局部截?cái)嗾`差算法框架思路
    4.2 改良局部截?cái)嗾`差算法具體通式
    4.3 改良局部截?cái)嗾`差算法與SPICE軟件算法理論比較
    4.4 仿真實(shí)例與算法比較
        4.4.1 RC充電電路仿真實(shí)例
        4.4.2 RC放電電路仿真實(shí)例
    4.5 本章小結(jié)
第五章 實(shí)驗(yàn)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(diǎn)
    6.2 后續(xù)研究工作
參考文獻(xiàn)
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