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[交流]
用C++编写电路的时域求解器方案
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偶做硬件方面的，但实感能力不怎么好，想做个半导体器件电路的时域求解器，用于学习之用。为此做了一番调研，初步定了一个方案，还未动手实施。 问题描述：集总参数电路求解器，程序分三部分，语句解析，组装程序，求解器。 数学模型：发现RLC及晶体管，MOS管等电路模型可统一表示成Edx/dt+Ax=f(x,t)，这样一种微分-代数方程模型。其中x是电压和电流的未知向量。 程序方案： 1.一个好的矩阵向量操作程序。目前是数组使用引用计数，没有内存管理，块子矩阵的处理还不清楚要不要。 2.一个稀疏矩阵处理程序，实数和复数原则上都要，不过对于频域响应问题，我希望通过时域方法结合FFT来解决，这种方法能较快处理大范围问题，只是精度问题需要考虑。 3.稀疏矩阵还未想好是按何种方式存储较好，这个需跟组装程序来。 4.stiff刚性求解器需要反复求rhs，目前是BiCG迭代方法最直接，外加一些合适的预条件器。 5.时域求解器像SPICE是trap和gear方法，根据方程式，我需要一个stiff和自适应步长的求解器，因为模型里面的E几乎都是奇异矩阵的，算法只能是隐式的妥当。定下来是半隐式外推的BS算法。考虑到晶体管方程的指数率变化的，不清楚效果是否好。不过这是唯一想到较好的方法，RK法是不行的。 6.各种半导体器件的模型善待考虑，当前也只实验了双极晶体管的EM模型，用的newton迭代法。 7.程序最好是：电路-中间模块-数学，这种方式衔接。因为考虑到与场求解器结合的问题。对于高频电路问题是需要的。 以上杂想，各位有兴趣的不凡交流一下，各抒己见。。 |
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。。。。。。。。。。。。。。 发自小木虫Android客户端 |
2楼2017-10-06 11:31:38