電子回路シミュレーション

現代非線形科学シリーズ 7

電子回路シミュレーション

MOSFETなどのモデリングから始まり,コンピュータによる電子回路の数値解析手法を解説した。また回路シミュレータ“SPICE”を駆使した伝送線路を含む回路,動作点解析,定常振動解の解析アルゴリズム等を多数紹介した。

ジャンル
発行年月日
2002/06/21
判型
A5 上製
ページ数
284ページ
ISBN
978-4-339-02606-1
電子回路シミュレーション
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定価

3,740(本体3,400円+税)

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MOSFETなどのモデリングから始まり,コンピュータによる電子回路の数値解析手法を解説した。また回路シミュレータ“SPICE”を駆使した伝送線路を含む回路,動作点解析,定常振動解の解析アルゴリズム等を多数紹介した。

1.デバイスモデル
1.1 モデリング
1.2 ダイオード
 1.2.1 大域モデル
 1.2.2 ダイオードの区分線形モデル
1.3 バイポーラトランジスタ
 1.3.1 バイポーラトランジスタの大信号モデル
 1.3.2 バイポーラトランジスタの小信号モデル
1.4 電界効果トランジスタ
 1.4.1 MOSFETの大信号モデル
 1.4.2 MOSFETの小信号モデル
1.5 マクロモデル
章末問題

2.小信号解析
2.1 回路解析
 2.1.1 節点解析法
 2.1.2 修正節点法
 2.1.3 閉路解析法
2.2 回路方程式の解析法
 2.2.1 ガウスの消去法
 2.2.2 LU分解法
 2.2.3 ピボット選択
 2.2.4 緩和法
 2.2.5 SPICEによる小信号解析
章末問題

3.過渡解析
3.1 数値積分法
 3.1.1 1段数値積分法
 3.1.2 多段数値積分法
 3.1.3 可変ステップサイズ予測子-修正子アルゴリズム
3.2 数値積分法の安定性
 3.2.1 アダムス・バシュフォース法の安定性
 3.2.2 アダムス・ムルトン法の安定性
 3.2.3 ギア法の安定性
 3.2.4 ルンゲ・クッタ法の安定性
3.3 多段数値積分法に対する離散化モデル
3.4 波形緩和法によるVLSI回路の解析
 3.4.1 波形緩和ガウス・ザイデル法
 3.4.2 波形緩和ニュートン法
 3.4.3 タイミングシミュレータ
章末問題

4.伝送線路の解析
4.1 伝送線路の回路方程式
 4.1.1 線路間の結合が均一な伝送線路
 4.1.2 不均一伝送線路
4.2 数値ラプラス逆変換
 4.2.1 高速数値ラプラス逆変換
 4.2.2 パディ近似を用いた数値ラプラス逆変換
 4.2.3 FFTを用いた数値ラプラス逆変換
4.3 伝送線路の漸近的波形解法
 4.3.1 伝送線路のモーメント
 4.3.2 係数行列のパディ近似
4.4 伝送線路の漸近的等価回路
 4.4.1 伝送線路の極と留数
 4.4.2 伝送線路の漸近的等価回路
章末問題

5.直流解析
5.1 ニュートン・ラフソン法
 5.1.1 ニュートン・ラフソン法
 5.1.2 ニュートンの等価回路
5.2 微係数を用いない求解法
 5.2.1 不動点解析法
 5.2.2 数値微分法に基づいたニュートン法
 5.2.3 割線法
 5.2.4 修正割線法
5.3 解曲線追跡法を用いた直流解の求解法
 5.3.1 解曲線追跡法
 5.3.2 ホモトピー法
 5.3.3 ニュートン・ホモトピー法の直流解析への応用
 5.3.4 ニュートン・ホモトピー法のSPICEシミュレーション
章末問題

6.定常振動解析
6.1 時間領域での解法
 6.1.1 ニュートン法による強制振動系に対する周期解の求解法
 6.1.2 ニュートン法による自動振動系に対する周期解の求解法
 6.1.3 SPICEによる線形時変感度回路とニュートンアルゴリズム
 6.1.4 準周期解の求解法
6.2 周波数領域での解法
 6.2.1 調波平衡法
 6.2.2 周波数領域での緩和法
 6.2.3 摂動法
章末問題

付録 SPICEによる応用解析
A.1 アナログビヘービアモデル
A.2 非線形代数方程式のアナログビヘービアモデルによる実現
A.3 非線形微分方程式のアナログビヘービアモデルによる実現

参考文献
章末問題解答
索引

牛田 明夫(ウシダ アキオ)

田中 衞(タナカ マモル)