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用于模拟电路模块设计的多层次符号化分析新算法研究与软件实现

作　者: 徐辉
导　师: 施国勇
学　校: 上海交通大学
专　业: 电路与系统
关键词: 多层次符号化仿真模拟集成电路多端口导纳矩阵二分决策图
分类号: TN710
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 21次
引　用: 1次
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内容摘要

由于模拟集成电路设计的复杂性与经验性,其辅助设计软件的自动化程度一直不高,只能为设计者提供少量的反馈信息,导致设计者往往要通过反复的电路仿真才能确定电路参数,拉长了电路的设计周期。为此,本文提出了一种针对模拟集成电路的多层次符号化分析仿真器,旨在通过符号化的仿真信息进一步指导电路的设计,提高模拟电路设计的效率。该仿真器结合了基于拓扑网络的符号化分析及基于行列式的符号化分析这两种方法,为每个子电路构建符号化的导纳矩阵,并符号化地求解顶层的电路系统矩阵,从而实现了电路层面的共享,进一步提升了仿真器的处理大型模拟电路的能力。本文的第一章首先介绍课题背景,包括课题的由来,符号化仿真的现状;第二章详细介绍了多层次符号化分析的理论算法基础;第三章给出了符号化仿真器的具体实现,包括仿真器的架构,主要数据结构与算法的实现;第四章给出了仿真器性能的测试结果及一些应用实例;第五章总结全文,并展望了基于该仿真器的进一步改进与应用。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-12
第一章绪论  12-24
  1.1 数值化分析与符号化分析  12-13
  1.2 符号化分析的产生背景  13-14
  1.3 符号化分析的历史与现状  14-15
  1.4 主要理论背景介绍  15-21
    1.4.1 二分决策图Binary Decision Diagram  15-18
    1.4.2 基于Determinant Decision Diagram 的符号化分析  18-20
    1.4.3 基于Graph-Pair Decision Diagram 的符号化分析  20-21
    1.4.4 DDD 与GPDD 的区别  21
  1.5 课题提出和研究意义  21-24
    1.5.1 课题的提出与已有的研究成果  21-23
    1.5.2 研究意义  23-24
第二章多层次符号化分析算法  24-36
  2.1 模拟电路的层次化特性  24-25
  2.2 多端口网络分析及其符号化表示  25-33
    2.2.1 多端口网络分析  25-26
    2.2.2 基于GPDD 的端口导纳求解  26-32
    2.2.3 符号化导纳矩阵（Symbolic Stamp）  32-33
  2.3 多层次符号化分析架构与电路矩阵的符号化求解  33-35
  2.4 本章小结  35-36
第三章多层次符号化仿真器的实现  36-51
  3.1 仿真器架构  36-37
  3.2 网表分析器（Parser）  37-38
  3.3 子电路类（Subckt）与X 器件类（XDev）  38-39
  3.4 符号化子电路导纳矩阵的实现  39-48
    3.4.1 多根GPDD 类NPortGPDD  39-42
    3.4.2 初始约化图对的构造  42-46
    3.4.3 根节点1-边与0-边的符号  46-48
  3.5 电路矩阵的构造与符号化求解  48-50
  3.6 本章小结  50-51
第四章测试结果  51-68
  4.1 仿真器工作流程  51-52
  4.2 基于单个晶体管的分层符号化分析效率测试  52-57
    4.2.1 Bipolar 电路的测试  52-55
    4.2.2 MOSFET 电路的测试  55-57
  4.3 电路划分策略测试  57-66
    4.3.1 Bipolar 电路的划分测试  57-60
    4.3.2 MOSFET 电路的划分测试  60-66
  4.4 本章小结  66-68
第五章结束语  68-71
  5.1 主要工作与创新点  68-69
  5.2 研究展望  69-71
参考文献  71-74
致谢  74-76
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文  76-77
上海交通大学学位论文答辩决议书  77

用于模拟电路模块设计的多层次符号化分析新算法研究与软件实现

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