符号化电路仿真器的一个层次化分析方法-电路与系统专业论文.docxVIP

PAGE PAGE IV 目 录 摘 要 I ABSTRACT II 第一章 绪论 1 1.1 符号化分析的定义与基本分类 1 1.2 符号化分析的基本方法 2 1.3 层次化符号分析的优势 3 1.4 层次化符号分析的基本方法与分类 4 1.4.1 电路级分层 4 1.4.2 表达式级分层 6 1.5 本章小结 8 第二章 基于电路拓扑结构的层次化分析方法 10 2.1 GRASS 介绍 10 2.1.1 可分析电路需满足的条件 10 2.1.2 有向图构建规则 11 2.1.3 有向图约化规则及算法 13 GRASS 求传输函数 15 GRASS 分析电路举例 16 HYPERLINK \l _TOC_250000 2.2 基于 GRASS 的层次化分析算法 18 2.2.1 电路划分 18 2.2.2 底层叶子电路分析 19 2.2.3 顶层电路分析 20 2.3 本章小结 22 第三章 层次化分析方法实现 23 3.1 举例 23 3.2 实现程序流图 24 3.3 高斯处理 25 3.3.1 高斯处理部分主要数据结构 26 3.3.2 高斯节点的哈希存储函数 27 3.4 求解叶子电路约化导纳矩阵 29 3.4.1 分子部分算法实现 32 3.4.2 求解分子部分举例 33 3.4.3 Ytpdd 与 tpdd 的比较 35 3.4.4 分母部分算法实现 35 3.4.5 求解矩阵的符号规则 36 3.5 分析结果求值 37 GRASS 求值 37 GAUSS 分析求值 38 3.6 本章小结 39 第四章 实验与结果分析 40 4.1 算法正确性验证及效率测试 40 4.2 不同划分方式测试 49 4.3 本章小结 58 第五章 总结与展望 59 5.1 结论 59 5.2 研究展望 59 参 考 文 献 62 附录 1 双端口 Y 矩阵求解系统传输函数 64 致 谢 66 攻读研究生学位期间已发表或录用的论文 67 图 录 图 1- 1 符号化分析电路举例 2 图 1- 2 电路分层示意图 5 图 1- 3 电路撕裂 5 图 1- 4 电阻阶梯电路[7] 6 图 1- 5 基于行列式的层次化分析 7 图 2- 1 有向图构建规则举例 12 图 2- 2 GRASS 分析电路举例 17 图 2- 3 有效生成树对及对应项 17 图 2- 4 划分电路的层次图 19 图 2- 5 多子模块互联例子 21 图 2- 6 二端口网络 22 图 3- 1 层次化分析电路举例 23 图 3- 2 层次化分析程序流图 25 图 3- 3 将 O3 矩阵中 g9 归一化的部分高斯树 27 图 3- 4 gcache 数据结构 27 图 3- 5 求解 Y(i, j) 电路图及选取 X 器件，排除器件后的子图对 29 图 3- 6 求解 Y(i, n) 电路图及选取 X 器件，排除器件后的子图对 30 图 3- 7 求解 Y(j, j) 电路图及选取 X 器件，排除器件后的子图对 31 图 3- 8 S2 导纳矩阵分子部分初始图矩阵 32 图 3- 9 原始电路图及等效小信号模型构建的有向图 33 图 3- 10 S1 模块的 Ytpdd 展开举例 34 图 3- 11 VS 与 CC 连接情况 37 图 4- 1 ua741 电路图及对应模块连接图 41 图 4- 2 ua725 电路图及对应模块连接图 42 图 4- 3 三极管对应的小信号模型 42 图 4- 4 9_bw3 电路图及对应模块连接图 43 图 4- 5 mos22 电路图 44 图 4- 6 50t_opamp 电路图 44 图 4- 7 MOS 管小信号模型 45 图 4- 8 ua741 分层前后频率响应 47 图 4- 9 ua725 分层前后频率响应 48 图 4- 10 9_bw3 分层前后频率响应 48 图 4- 11 Mos22 分层前后频率响应 48 图 4- 12 50t_opamp 分层前后频率响应 49 图 4- 13 50t_opamp 第一种划分信息统计 55 图 4- 14 50t_opamp 第二种划分信息统计 56 图 4- 15 50t_opamp 第三种划分统计信息 57 VII VII 表 录 表 2- 1 图约化规则[8] 14 表 2- 2 二端口网络 Y 矩阵与传输函数间的转换关系 22 表 4- 1 ua741 分层前后对比测试 46 表 4- 2 ua725 分层前后对比测试 46 表 4- 3 9_bw3 分层前后对比测试 47 表 4- 4 MOS22 不同