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板级模拟电路仿真收敛性技术术究

作　者: 胡国成
导　师: 魏蛟龙
学　校: 华中科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 故障诊断仿真收敛性电路拓扑元器件模型仿真器选项
分类号: TN710
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 39次
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内容摘要

在故障诊断领域,故障电路的仿真结果可用于构造电路的故障字典。然而,在电路仿真,尤其是故障电路仿真过程中往往存在仿真不收敛现象。本文简要介绍了电路仿真收敛性的相关理论,重点分析了板级模拟电路直流分析和瞬态分析的仿真收敛性问题,选取SPICE仿真器作为研究对象,针对导致仿真收敛性问题原因的不同提出了相应的解决方案。电路的仿真收敛性主要受电路拓扑、元器件模型和仿真器选项设置三个因素的影响。传统的研究思路通常是直接修改电路仿真算法,本文通过改进和优化现有电路仿真算法的配置,综合调节上述三个仿真收敛性因素,提高了电路仿真的收敛性。电路拓扑错误主要影响电路方程组的自动生成,本文通过构建电路拓扑故障库的方式来进行电路拓扑错误的排查;元器件模型主要影响电路方程组的规模,本文通过采用XSPICE数字元器件编码模型拟合目标模型功能的方式来实现元器件简化模型的构造,从而降低了电路方程组的规模和数值求解难度;仿真器选项设置主要影响电路方程组的数值求解算法和精度,本文采用免疫算法来实现仿真器选项设置的优化组合,从而通过控制仿真算法来提高电路仿真的收敛性。在电路仿真收敛性技术研究和实际工程实践领域,本课题研究具有一定的理论价值和指导作用。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-11
  1.1 课题研究的意义  8
  1.2 电路仿真技术概述  8-9
  1.3 仿真收敛性技术研究现状  9-10
  1.4 论文结构  10-11
2 电路仿真理论  11-21
  2.1 元器件建模  12-13
  2.2 电路方程组的自动生成  13
  2.3 线性电路方程组的解法  13-17
  2.4 非线性电路方程组的解法  17-20
  2.5 小结  20-21
3 电路仿真收敛性问题  21-44
  3.1 仿真不收敛现象  21
  3.2 仿真收敛性问题分析  21-26
  3.3 辅助收敛机制的作用  26-28
  3.4 排查电路拓扑错误  28-29
  3.5 基于元器件模型简化的收敛技术  29-35
  3.6 基于优化设置仿真器选项的收敛技术  35-43
  3.7 小结  43-44
4 辅助收敛模块仿真结果与分析  44-55
  4.1 辅助收敛模块介绍  44-45
  4.2 元器件模型简化  45-50
  4.3 仿真器选项设置  50-54
  4.4 小结  54-55
5 总结与展望  55-57
  5.1 论文的主要工作  55
  5.2 后续工作展望  55-57
致谢  57-58
参考文献  58-60

板级模拟电路仿真收敛性技术术究

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