高等電路分析6-拓?fù)浞治?參考版)
2025-08-10 11:08本頁面
【正文】 大規(guī)模電路分析點滴 ? 現(xiàn)代大規(guī)模電路的特點 ? 現(xiàn)代電路的復(fù)雜性 ? 含有大量有源器件 ? 數(shù)字電路和模擬電路的混合電路 ? 多功能性 ——SOC ? 電路的重復(fù)性 ? 電路的空間稀疏性 ? 電路的時間稀疏性 ? 電路的單向性 ? 大規(guī)模電路的計算機分析 ? 電路方程的維數(shù) n，存儲量與 n2成比例，耗時與n3成比例 . ? 常用算法 建立數(shù)學(xué)模型方法 求解數(shù)學(xué)模型算法 改進(jìn)節(jié)點法 微分方程 歐拉法、梯形法、龍格庫塔 非線性方程 牛頓法、分段線性分析法 線性方程 LU分解法、高斯消元法 大規(guī)模電路的現(xiàn)代分析法 ? 網(wǎng)絡(luò)分塊技術(shù) ? 數(shù)學(xué)模型分塊技術(shù) ? 宏模型技術(shù)（ Macro Model） ? 分層分析技術(shù) ? 混合電路的分析： (1)A/D、 D/A； (2)采用同一種數(shù)學(xué)模型，最常用的是分段線性模型 模型化 ? 元器件的數(shù)學(xué)模型 ? R： i=g(u) 或 u=f (i) ? L， C； ? 獨立電源 ? 受控源 ? 變壓器 ? 回轉(zhuǎn)器 ? 理想運算放大器 ? 理想晶體三極管 ? 半導(dǎo)體器件的電路模型 ? 二級管 ? 雙極型晶體管：電路 CAD中普遍使用的是EbersMoll模型和 GumelPoon模型 ? MOS場效應(yīng)晶體管模型， SPICE中有 6種 ? MOS 2適用于 2?m以上 MOS管 ? MOS3半經(jīng)驗?zāi)Ｐ? ? MOS4~6適用于亞微米器件模擬 ? 算法模型 ? 對于非線性元件和儲能元件，采用線性化和離散化方法可得到算法模型，方便計算機處理。 ? Multisim已用雙圖編程 ? 加拿大滑鐵盧大學(xué)有雙圖子程序 ? 畫 I圖規(guī)則： ? 電壓源支路 ?短路 ? 支路電流為零的支路 ?開路 ? 畫 V圖規(guī)則： ? 電流源支路 ?開路 ? 支路電壓為零的支路 ?短路 ? 開路＝刪除支路，節(jié)點不變； 短路＝兩節(jié)點合為一個 ? 一條支路在 I圖和 V圖的編號相同 例 1：畫低通濾波器的 I圖和 V圖 C 5 + V 6 － C 4 G 2 ④ ① + E 1 － G 3 ② ③ + V 7 ＝ ? V 6 － 4 1 2 0 1 3 2 3 4 5 6 7 1 2 I圖如下： 0 3 2 5 4 V圖不變 －④①－②③＝－例 2 畫通用阻抗變換器的雙圖（杜普選書 75頁） generalized impedance converter + j j’ k k’ + V1 + V2 I1 I2 j j’ k=k’ I圖 V圖 k k’ j=j’ 雙圖表矩陣 ???????????bbbbbnnTbbWIZVYVVAV0I圖中數(shù)目）是、圖，（圖支路數(shù)）是圖，（VVV f r o m III f r o m bbviA例 1低通濾波器的的雙圖表矩陣 矩陣規(guī)模： 7＋ 4＋ 4 通用阻抗變換器的雙圖存儲 列雙圖改進(jìn)節(jié)點法方程 ? 從 V圖寫支路方程，把所有能用導(dǎo)納表示的支路電流用支路電壓表示； ? 寫 V圖的關(guān)聯(lián)矩陣 AV，得 V圖的 KVL方程，即用節(jié)點電壓替換所有支路電壓； ? 寫 I圖的關(guān)聯(lián)矩陣 Ai，得 I圖 KCL方程； ? 把已用節(jié)點電壓表示的支路電流帶入 I圖 KCL方程，與V圖中不能用導(dǎo)納表示的支路方程集中到最終的矩陣 ? 總之，以 V圖節(jié)點電壓為變量，列 I圖節(jié)點 KCL方程 ? 矩陣規(guī)模： V圖獨立節(jié)點數(shù)目 例 3，雙圖節(jié)點法列方程 從 I圖得： I2 + I3 = 0. 對 V圖得 支路方程： 雙圖改進(jìn)的低通濾波器節(jié)點方程的矩陣規(guī)模僅 4 4 C 5 + V 6 － C 4 G 2 ④ ① + E 1 － G 3 ② ③ + V 7 ＝ ? V 6 － 通用阻抗變換器的雙圖改進(jìn)節(jié)點方程 小結(jié)： ? 借助圖論可把分析大規(guī)模電路的任務(wù)交給計算機完成。 基于雙圖的改進(jìn)節(jié)點法 ? Separate current and voltage graph ? 胡健棟 ,江淑倩 ,《 現(xiàn)代電路時域分析 》 ，北京郵電學(xué)院出版社， 1989 ? Vlach J., Singhal K. Computer methods for circuit analysis and design, Van Nostrand
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