基于进化方法的模拟电路仿真技术研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dianzishu1981
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
电路仿真技术是进行电路产品设计、测试、诊断以及维护的重要手段,其中电路方程组的优化求解是模拟电路仿真技术的重点和难点。针对模拟电路仿真电路直流方程求解中传统Newton-Raphson(NR)方法存在的收敛不确定性、反复数值求导以及限于单次解等缺陷,本文深入探讨了电路仿真技术的原理和发展,引入进化方法以优化直流分析过程,重点研究了基于进化方法与传统NR方法相结合的电路仿真算法,并将其应用于模拟电路仿真系统中。所作的工作包含:介绍了模拟电路仿真的发展背景及研究现状。重点讨论了模拟电路正常仿真与故障仿真研究存在的问题,分析了通过优化电路方程求解以提高仿真效率的必要性。以SPICE为对象讨论了模拟电路仿真原理及算法。介绍了电路仿真中电路方程建立与分析求解两个关键步骤,重点讨论了直流分析与交流分析中的收敛性约束问题。研究了基于进化方法的电路方程组求解优化问题。通过对原始蚁群算法(ACA)的初始值分布、适应度函数、转移规则以及更新机制进行改进以适应连续域电路方程组的求解,进而提出了基于蚁群算法的电路方程组求解直接优化方法。鉴于直接法在精度上的缺陷,在其基础上提出了基于蚁群算法与传统NR方法相结合的新型直流分析电路方程组求解优化方法-ACA-NR方法。介绍了ACA-NR方法的SPICE仿真算法实现与改进SPICE仿真算法在模拟电路仿真系统中的应用。通过基准电路的仿真实验数据分析比较了NR方法、ACA方法、ACA-NR方法的电路仿真性能,并给出了同一电路中平均个体自适应度随迭代进化的变化趋势。实验分析结果表明:ACA方法具有方程求解收敛的稳定性和多解寻优能力,ACA-NR方法相比NR、ACA方法能够达到决策最优。本课题的研究对于模拟电路仿真效率的提高具有一定的理论研究价值及工程实践意义。
其他文献
本研究针对目前激光三维堆积层高开环控制的现状,自行开发研制一套层高随动控制系统。使Z轴单层提升高度ΔZ与成形件单层堆积高度Δh保持一致,来保证成形件每层都有相同的离
在商用数字音频压缩编解码领域,AAC(Advanced Audio Coding)具有多声道、多采样率、高压缩比、高音质等特点,是目前唯一能够在欧洲广播联盟(European Broadcast Union,EBU)所
本论文研究了耦合量子点等半导体纳米结构的含时输运特性。采用理论推导和数值计算相结合的方法,我们分析了耦合量子点链系统中动态局域化效应对输运性质的影响,发现了串联耦
随着系统集成度与加工技术的飞速发展,特别是系统芯片(System-on-a-Chip,SoC)的出现,集成电路(Integrated Circuit,IC)进入了一个新的发展时期。SoC采用的是以复用知识产权(I
作为我国证券税制的核心,证券交易印花税具有税收和调控的双重功能,其税率的调整对证券市场影响重大。在税法基本原则视角下,证券交易印花税面临合法性、公平性以及效率性等
本文概述了研究课题的背景。介绍了低功耗技术是集成电路设计的重要研究方向之一,也是论文在研究课题选择的重要依据。接着详细分析CMOS功耗的来源,并得出动态功耗是主要的功
随着无线通信技术的飞速发展,电子系统对微波电路的性能要求越来越高。其种类也越来越多,新的工艺和设计方法也层出不穷。而微带电路以其独特的特性成为其中一类重要的器件,
塞缪尔·贝克特通过对《等待戈多》中人物的一系列的荒诞性动作与对话的刻画,影射出了二战后现代人不断“等待戈多”的救赎却“迟迟等不来”的精神困境。该剧也是继艾略特的
听写是检测学生知识点的有效手段。由于简便易行,教师在课堂教学中的使用频率较高,然而作为辅助的测试手段,其本质却被许多教师忽视。通过对S中学英语教师的课堂观察,以初中
密集波分复用技术(DWDM)的快速发展和应用,对光纤放大器的带宽特性也提出更高的要求。针对现代光纤通信对光纤放大器材料带宽的要求,我们设计了一种新型放大器玻璃材料,该材料