基于SPICE的電路仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)性能的不斷提高和數(shù)值計(jì)算方法的發(fā)展,電路的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與分析技術(shù)已得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。電路仿真技術(shù)在電子領(lǐng)域占有很重要的地位,它可以取代許多繁瑣的人工分析,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,提高分析和設(shè)計(jì)能力,也避免了因?yàn)榻馕龇ㄔ诮铺幚碇袔?lái)的較大誤差。電路仿真系統(tǒng)不僅能進(jìn)行一些基本的電路特性分析,并將仿真結(jié)果以波形圖或文本的方式直觀地反映出來(lái),還可以對(duì)元器件的參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),對(duì)電路進(jìn)行優(yōu)化仿真設(shè)計(jì)。SPICE是由美國(guó)加州Berkeley大學(xué)

2、開(kāi)發(fā)的最為普遍的電路級(jí)模擬程序。SPICE可對(duì)電路進(jìn)行非線性直流分析、非線性瞬態(tài)分析和線性交流分析。被分析的電路中的元件可包括電阻、電容、電感、互感、獨(dú)立電壓源、獨(dú)立電流源、各種線性受控源、傳輸線以及有源半導(dǎo)體器件等。本課題將基于SPICE的基礎(chǔ)上,通過(guò)分析和總結(jié)前人的研究成果,提出了一種新穎的采用SPICE結(jié)合FDTD,且融合網(wǎng)絡(luò)分布式并行技術(shù)的算法,有效提高了電路分析的運(yùn)行速度和仿真效率,并設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一套電路仿真系統(tǒng)。本文的主要工

3、作主要包括以下幾個(gè)方面：首先,論文分析了國(guó)內(nèi)外電路仿真系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及前景,介紹了電路仿真技術(shù)的理論知識(shí),包括基本的電路仿真方法,SPICE仿真程序和時(shí)域有限差分算法等。其次,本文在SPICE仿真程序的基礎(chǔ)上,提出了仿真頻變互連線網(wǎng)絡(luò)的方法。該方法的思想是基于互連線多端口等效電路模型,巧妙地將互連線與其他電路單元的仿真過(guò)程進(jìn)行分離,并使得每部分互連線的仿真彼此相互獨(dú)立,以便借助多核計(jì)算機(jī)或是分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)并行計(jì)算。在每個(gè)時(shí)間步內(nèi),