analiza elektronskih kola i 1k i =is(e...
TRANSCRIPT
Analiza kola
Analiza elektronskih kola1 Uvod1. Uvod2. Analiza linearnih kola u DC domenu
(j d i ži )(jednosmerni režim)3. Analiza linearnih reaktivnih kola u AC3. Analiza linearnih reaktivnih kola u AC
domenu (frekvencijski domen)4 A li li ih k l DC d4. Analiza nelinearnih kola u DC domenu5. Analiza linearnih kola u TR domenu
(vremenski domen)6 Analiza nelinearnih kola u TR domenu
22.03.2011. 16. Analiza nelinearnih kola u TR domenu
Analiza kola
IR R
ID=Is(e λVD/VT-1)1k
E1Vdc
D1Vdc
22.03.2011. 2
Analiza kola
Ponašanje nelinearnih kola u Ponašanje nelinearnih kola u jednosmernom domenu opisuje se sistemom nelinearnih algebarskih
jednačina
I21 −VVIRR
0)(IR
IR
2D12
R21
=+−
=
VVVV2=VD
ID
V1=EE1Vdc
1k
D
)1(eI)(I
R
Vs2D
2
−= T
V
V
Matematički model4 Nelinearne
Tip kola i analize4 Neinearna otporna u 4. Nelinearne
algebarske jednačine
4. Neinearna otporna u DC domenu
22.03.2011. 3jednačine
Analiza kola
Matematički model Način rešavanja sistema j-naMatematički model1. i 2. Linearne jednačine
(realne i kompleksne)
Način rešavanja sistema j na1. i 2. LU faktorizacija (Gauss)3 Numeričko integraljenje(realne i kompleksne)
3. Linearne diferencijalne jednačine
3. Numeričko integraljenje -diskretizacija - svođenje na linearne algebarskejednačine
4. Nelinearne algebarske
na linearne algebarske (Euler)
4. Linearizacija - Iterativno jednačine
jsvođenje na linearne algebarske (Newton-K t ič)
5. Nelinearne diferencijalne jednačine
Kantorovič)5. Diskretizacija - svođenje na
nelinearne algebarske idiferencijalne jednačine nelinearne algebarske i linearizacija - Iterativno svođenje na linearne
22.03.2011. 4
svođenje na linearne algebarske
Analiza kola
Linearizacija nelinearne karakteristike tangentom u radnoj tački.j
Iterativno se približava tačnom rešenju do unapred definisane tačnostiunapred definisane tačnosti.
Potrebno je definisati početno rešenje u nultoj j p j jiteraciji.
Rešenje se nađe u desetak iteracija toliko putaRešenje se nađe u desetak iteracija – toliko puta treba formirati i rešiti sistem linearnih algebarskih jednačinajednačina.
22.03.2011. 5
Analiza kola
Linearizacija nelinearne karakteristike tangentom u radnoj tački.j
Iterativno se približava tačnom rešenju do unapred definisane tačnostiunapred definisane tačnosti.
Potrebno je definisati početno rešenje u nultoj j p j jiteraciji.
Rešenje se nađe u desetak iteracija toliko putaRešenje se nađe u desetak iteracija – toliko puta treba formirati i rešiti sistem linearnih algebarskih jednačinajednačina.
22.03.2011. 6
Analiza kola
ID
R
1k
IR
R R21 =
− IVV
E1Vdc
D
V2=VD
V1=E0)(
R
R
DD12 =+
− VIVV
1)(eI)( T
DV
sDD −=V
VI
G ič i ix 10
-3
Grafička interpretacija problema
E V I (V ) I (V )
0.8
1
RD
RE IV
=− IR(VD) ID(VD)
0.4
0.6
I [m
A]
)1−= T
DV
SD (eIV
I0.2
)SD (
22.03.2011. 70 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
0
VD [V]
Analiza kola
Grafička interpretacija problema - linearizacija
)(eII T
DVV
SD 1−= ( )0
0
0 DDVVD
DVVDD VV
dVdIII
DD
DD−+≈
==
x 10-3
00
VVDD IIDD =
=
VV DD
1
x 10
[mA
]
0
0
DD VVD
DD dV
dIG=
=
0.6
0.8
I DD
( )0000.4
( )000DDDDD VVGII −+≈
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 10
0.2
ID0 M0
22.03.2011. 8VD0VD [V]
Analiza kola
Grafička interpretacija problema - linearizacija
( )000DDDDD VVGII −+≈ 0000
DDDDS VGII −=
1
x 10-3
mA
]0 4
0.6
0.8I [m
0
0.2
0.4
M0ID
0nagib
-0.4
-0.2
DDDSD VGII 00 +≈
1
-0.8
-0.6
22.03.2011. 90 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
-1
UD [V]
VD0
Analiza kola
− DVE VVGrafička interpretacija problema
x 10-3
)1−= TVS
D (eIERV
I
1
Id
I 1 M1
0.8
ID1
0.6
I [m
A]
ID2 M2
N2
0.4
NN1M
0.2
ID0+ GD
0(VD- VD0 )
M0ID
0
22.03.2011. 100 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.20
UD [V]VD1VD
0
Analiza kola
Nelinearne algebarske jednačine
a
zaci
ja
a pe
tlja
ineari
z
rativ
na
Linearne algebarske jednačine
Li
ite
Linearne algebarske jednačine
22.03.2011. 11
Analiza kolaZadavanje početnih rešenja, m=0
Vim= Vi
0, i=1,…,Ni i
m = m +1
Formulacija sistema linearnih jednačina (izračunavanje izvoda)Vi
m =Vim+1,
Rešavanje sistema linearnih jednačina, Vi
m+1, i=1,…,N
j ( j )Vi Vi , i=1,…,N
Izračunavanje greške δ=| V m+1 /V m 1|
jed č , Vi , i ,…,N
δ=| Vim 1 /Vi
m-1|
δ < εne
Štampanje Vim+1
da
22.03.2011. 12
p j i
kraj
Analiza kola
Linearizacija nelinearne karakteristike tangentom u radnoj tački.j
Iterativno se približava tačnom rešenju do unapred definisane tačnostiunapred definisane tačnosti.
Potrebno je definisati početno rešenje u nultoj j p j jiteraciji.
Rešenje se nađe u desetak iteracija toliko putaRešenje se nađe u desetak iteracija – toliko puta treba formirati i rešiti sistem linearnih algebarskih jednačinajednačina.
22.03.2011. 13
Analiza kola
Kako znamo da smo se približili tačnom rešenju?Kako znamo da smo se približili tačnom rešenju?
Posmatra se razlika između prethodnog i tekućeg p g grešenja i definiše se norma za relativnu grešku:
( )2
1 1V/V1 ∑ + −=N
mi
miδ ( )
1∑
=iiiN
i apsolutnu grešku
( )2N
i apsolutnu grešku
( )1
1∑=
+ −=N
i
mi
mi VVΔ
22.03.2011. 14
Analiza kola
U programu Spice relativna greška, ε, definisana je parametrom RELTOL.p
Podrazumevana vrednost je RELTOL=0.001
U naredbi .OPTIONS, vrednost parametra RELTOL može da se promeni.p
Ukoliko se RELTOL poveća, broj iteracija, a time i vreme analize se smanjuje ali je smanjena i tačnostvreme analize se smanjuje, ali je smanjena i tačnost.
RELTOL B j it ijRELTOL Broj iteracijaVreme analizeTačnost
22.03.2011. 15
Tačnost
Analiza kola
Ukoliko se tačno rešenje nalazi u blizini nule, sa približavanjem tačnom rešenju, raste relativna p j j ,greška.
( )2
1
1 1/∑=
+ −=N
i
mi
mi VVδ
1=i
Z t j k it ij i l k i it ti tljZato je u kriterijumu izlaska iz iterativne petlje potrebno da se prati i apsolutna greška.
22.03.2011. 16
Analiza kola
U programu Spice, apsolutne greške definisane su
za struju parametrom ABSTOL=1pAza struju parametrom ABSTOL=1pA
za napon parametrom VNTOL=1μVp p μ
za naelektrisanje CHGTOL=0.01pC
U naredbi .OPTIONS, vrednosti parametara mogu da se promene.p
Podrazumevane vrednosti važe kada se očekuju rešenja u kojima surešenja u kojima su
naponi reda veličine volta 1V-10V22.03.2011. 17struje reda veličine mA
Analiza kola
Linearizacija nelinearne karakteristike tangentom u radnoj tački.j
Iterativno se približava tačnom rešenju do unapred definisane tačnostiunapred definisane tačnosti.
Potrebno je definisati početno rešenje u nultoj j p j jiteraciji.
Rešenje se nađe u desetak iteracija toliko putaRešenje se nađe u desetak iteracija – toliko puta treba formirati i rešiti sistem linearnih algebarskih jednačinajednačina.
22.03.2011. 18
Analiza kola
Problem višestrukih rešenjax 10
-3Problem višestrukih rešenja
1
00.8
M3
M20
M10
0.6
I [m
A]
M1
M2M30
M1
0 2
0.4
0
0.2
22.03.2011. 190 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
0
VD [V]
Analiza kola
Problem startovanja analizex 10
-3Problem startovanja analize
1
0.8
]
0.6
I [m
A]
M
0 2
0.4 M
0
0.2
M0 N1
22.03.2011. 200 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
0
UD [V] VD1VD
0
Analiza kola
Rešenje 1 Smanjiti priraštaj napona VD1=VD
0+Δx 10
-3
j j p j p D D
Δ =VD1-VD
0
1
D D
VD11=VD
0+ p *Δ
0.8
]
p=0.5
0.6
I [m
A]
M
0 2
0.4 M1
0
0.2
M0 N1
22.03.2011. 210 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
0
UD [V] Vd1VD
0 VD11
Δp *Δ
Analiza kola
Rešenje 2 Smanjiti nagib ID=Is(e λVD/(pVT)-1)x 10
-3
j j g D s( )
p=128
1
M1
0.8
0.6
I [m
A]
0 2
0.4
0
0.2
M0I 0 N1
N2
22.03.2011. 220 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
0
VD [V] Vd1VD
0ID
VD2
Analiza kola
Rešenje 2 Smanjiti nagib ID=Is(e λVD/(pVT)-1)x 10
-3
j
p=64
j g D s( )
1 M2
0.8
0.6
I [m
A]
M
0 2
0.4 M
N3
0
0.2
M0 N1N2
I 0
N3
22.03.2011. 230 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
0
VD [V] Vd1Vd
0Id
Vd3Vd
2
Analiza kola
Rešenje 2 Smanjiti nagib ID=Is(e λVD/(pVT)-1)x 10
-3
j j g D s( )
p=32
1 M3
0.8
0.6
I [m
A]
M
0 2
0.4 M
N3N4
0
0.2
M0 N1N2
I 0
N3
22.03.2011. 240 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
0
VD [V] Vd1Vd
0Id
Vd2Vd
4Vd3
Analiza kola
Rešenje 2 Smanjiti nagib ID=Is(e λVD/(pVT)-1)x 10
-3
j j g D s( )
p=16
1 M4
0.8
]
0.6
I [m
A]
M
0 2
0.4 M
N3N4N5
0
0.2
M0 N1N2
Id0
N3
22.03.2011. 25
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.20
VD [V] Vd1Vd
0Id
Vd2Vd
5
Analiza kola
Rešenje 2 Smanjiti nagib ID=Is(e λVD/(pVT)-1)x 10
-3
j j g D s( )
p=8
1 M5
0.8
]
0.6
I [m
A]
M
0 2
0.4 M
N3N4N5N6
0
0.2
M0 N1N2
Id0
N3
22.03.2011. 26
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.20
VD [V] Vd1Vd
0Id
Vd2Vd
6
Analiza kola
Rešenje 2 Smanjiti nagib ID=Is(e λVD/(pVT)-1)x 10
-3
j j g D s( )
p=4
1 M6
0.8
]
0.6
I [m
A]
M N7
0 2
0.4 M
N3N4N5N6N7
0
0.2
M0 N1N2
Id0
N3
22.03.2011. 27
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.20
VD [V] Vd1Vd
0Id
Vd2Vd
7
Analiza kola
Rešenje 2 Smanjiti nagib ID=Is(e λVD/(pVT)-1)x 10
-3
j j g D s( )
p=2
1 M7
0.8
]
0.6
I [m
A]
M N7N8
0 2
0.4 M
N3N4N5N6N7N
0
0.2
M0 N1N2
Id0
N3
22.03.2011. 28
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.20
VD [V] Vd1Vd
0Id
Vd2Vd
8
Analiza kola
Rešenje 2 Smanjiti nagib ID=Is(e λVD/(pVT)-1)x 10
-3
j j g D s( )
p=1
1
M8
0.8
] M90.6
I [m
A]
M N7N8N9
M9
0 2
0.4 M
N3N4N5N6N7N
0
0.2
M0 N1N2
Id0
N3
22.03.2011. 29
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.20
VD [V] Vd1Vd
0Id
Vd2Vd
8
Analiza kola
Rešenje 3 Umesto ordinate, izračunaj apscisux 10
-3
j , j p
1
0.8
]
0.6
I [m
A]
MN3
0 2
0.4 N2M2ID
2Vd
11=(VT/λ)ln(1+ID1/IS)
0
0.2
M0M1 N1ID
1
22.03.2011. 300 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
0
UD [V] Vd1Vd
11Vd0 Vd
2Vd22
Analiza kola
Rešenje 4 Priraštaj izvora E=E*p/10x 10
-3
j j pp=1,2,... 10
1
0.8
0.6
I [m
A]
MM41 4
0 2
0.4
4 N31M31M5
N41
M41 N41
0
0.2
M0 M1 M2M3M4
N21
N31
22.03.2011. 310 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
0
VD [V]Vd0
Analiza kola
Linearizacija nelinearne karakteristike tangentom u radnoj tački.j
Iterativno se približava tačnom rešenju do unapred definisane tačnostiunapred definisane tačnosti.
Potrebno je definisati početno rešenje u nultoj j p j jiteraciji.
Rešenje se nađe u desetak iteracija toliko putaRešenje se nađe u desetak iteracija – toliko puta treba formirati i rešiti sistem linearnih algebarskih jednačinajednačina.
22.03.2011. 32
Analiza kola
Šta ako se ne nađe rešenje?
Kako dolazi do takvog problema?Kako dolazi do takvog problema?
22.03.2011. 33
Analiza kola
Problemi sa konvergencijomx 10
-3Problemi sa konvergencijom
1
0.8
M00.6
I [m
A] M
N2M1
M2M3
0 2
0.4
N1
N
N3
0
0.2
22.03.2011. 340 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
0
VD [V]
Analiza kola
Automatizacija formulacije jednačinaAutomatizacija formulacije jednačina nelinearnih elemenata kola zasnovana je na generisanju linearnih modela (linearizaciji) igenerisanju linearnih modela (linearizaciji) i primeni “nalepnica” za linearne elemente kola
22.03.2011. 35
Analiza kola
Linearizovani model diode
iID
1)(eI T
DVV
IVD
1)(eI TSD −=I
jj
( ) ( ) ...11 2
2
2
+−+−+= mDD
DmDD
DDD VVIdVVdIII m ( ) ( ) ...
!3!2 2 +++==
= DDVVD
DDVVD
VVDD VVdV
VVdV
IIm
DDm
DD
mDD
( )mDD
VVD
DVVDD VV
dVdIII
mDD
mDD
−+≈=
=
22.03.2011. 36
Analiza kola
Linearizovani model diode
iID
( )dI
VD
( )mDD
VVD
DVVDD VV
dVdIII
mDD
mDD
−+≈=
=
D
m
mDD
VVD
DmDVVD
mD dV
dI G i II=
===
j
( ) mmmmmmm VGVGIVVGII −+=−+≈
DD VVD =
( ) DDDDDDDDDD VGVGIVVGII +=+≈
mD
mD
mD
mDS VGII −= DDDDS VGII
Dm
Dm
DSD VGII +≈11 ++ += m
Dm
Dm
DSm
D VGII22.03.2011. 37
DDDSD DDDSD
Analiza kola
Linearizovani model diode
iID i
IDm+1
i
G I mV m+1VD
GDm IDS
mVDm+1
j j
1)(eI T
DV
S −=V
DI11 ++ += m
Dm
Dm
DSm
D VGIISD
22.03.2011. 38
Analiza kola
Linearizovani model diodeID
IDm+1
iID
V
i
G m I m
D
V m+1
j
VD
j
GDm IDSVD
j
j / v Vim+1 Vj
m+1 SV
i GDm - GD
m - IDSm
j - GDm GD
m IDSm
22.03.2011. 39
j D D DS
Analiza kola
Linearizovani modeli nelinearnih kontrolisanih generatora
Opšti slučaj( )xfy 12 = ( )
( ) ( )m
xxxx
xxxxfyy
m
m 111
12
11−+≈
== d
d
xx111 =
( )m
mm
xxm
xxfDyy
111
122 i
===
dd
( ) mmmmmmm xDxDyxxDyy 1121122 −+=−+≈
mxxx11
1 =d
( )mmmm xDyy 122 −=S
122 xDyy mm +≈ S1
121
2++ += mmmm xDyy S
22.03.2011. 40
Analiza kola
Linearizovani modeli nelinearnih kontrolisanih generatora - SGKN
i
V
k
I f(V )( )Vf 12 =I
jV1
l
I2=f(V1) V2
( )( ) ( )m
VVVV VV
VVf
m
m 111
122
12
11−+≈
== d
dIIVV1
11 =
( )m
m
VV
mVV
mVVf
11 1
122 = ==
ddG i II
( ) mmmmmmm VVVV 1121122 GGIGII −+=−+≈
VVV11
1 =d
( ) 1121122
mmmm V122 GII S −=
122 Vmm GII S +≈1
121
2++ += mmmm VGII S
22.03.2011. 41
Analiza kola
Linearizovani model nelinearnog SGKN
i k( )VfI
jV1
l
I2=f(V1)V2
( )12 Vf=I
j l
112
12
++ += mmmm VGII S 122 += VGII S
iI2
m+1
i
V1m+1
kI2S
m
V2m+1
Gm V1m+1
jV1
l2
22.03.2011. 42
Analiza kola
Linearizovani model nelinearnog SGKNi
I2m+1
i k
V1m+1
I2Sm
V2m+1Gm (V m+1- V m+1)
( )111
ljV1 2G (Vi - Vj )
( )112
12
+++ −+= mj
mi
mmm VVGII S
Sj/
i
SVVlVkVjVij/V
j
l
kGm-Gm
-GmGm
I2Sm
-I2Sm
22.03.2011. 43
l G-G I2S
Analiza kola
Linearizovani modeli nelinearnih kontrolisanih generatora - SGKS
( )f 12 II =V =0
k
I f(I )I1 ( )( ) ( )m
m
m
f
f
111
122
12
11II
dIIdII
IIII
−+≈=
V2V1=0
l
I2=f(I1)1
111 II =
( )m
m
fmm
111
122 i
II dIIdII
=== β
( ) mmmmmmm1121122 IIIIIII βββ −+=−+≈
m11
1 IIdI=
( )mmmm
122 III S β−=
122 III Smm β+≈
112
12
++ += mmmm III S β
22.03.2011. 44
Analiza kola
Linearizovani model nelinearnog SGKS
( )II fV =0
k
I f(I )I1 ( )12 II f=V2V1=0
l
I2=f(I1)1
11 ++ += mmmm III β 122 += III S β
I2m+1
i
V2m+1
kI2S
mβm I1m+1
i
I1m+1
2
lj
22.03.2011. 45
Analiza kola
Linearizovani model nelinearnog SGKSI m+1
V +1
kI2S
mβm I1m+1
I2m 1
i
I m+1V2
m+1
lj
I1
112
12
++ += mmmm III S β
Vkm+1 Vl
m+1 I1m+1 SV
I mβmk
I2Sm
-I2Sm
-βm
βmk
l22.03.2011. 46
Analiza kola
Linearizovani modeli nelinearnih generatora kontrolisanih sa iš lji ihviše promenljivih
Opšti slučaj ( )nxxxfy = ,..., 21( )
( ) ( )mnnxx
n
mxxxx
n
xxxyxx
xyyy mmm −
∂∂
++−∂∂
+≈ ===MMM
111111...11
1
21
xxxxxxm
nnm
nnmnn
===M
( )niyDyy mm 1=∂
== ( )nix
Dyym
iim
nn
m
xxii
xx
xx,...,1, ,
11=
∂==
=
=
=M
( ) ∑∑∑ −+=−+≈n
mi
mi
n
im
im
nm
iim
im xDxDyxxDyy ( ) ∑∑∑
=== iii
iii
iiii
1111
22.03.2011. 47
Analiza kola
Linearizovani modeli nelinearnih generatora kontrolisanih sa iš lji ihviše promenljivih
Opšti slučaj( ) ∑∑∑
nnn ( ) ∑∑∑===
−+=−+≈i
mi
mi
ii
mi
m
i
mii
mi
m xDxDyxxDyy1111
∑=
−=n
i
mi
mi
mm xDyy1
S
∑+≈n
im
im xDyy S
=i 1
∑ +n
mmm 11 ∑=
++ +=i
mi
mi
mm xDyy1
11S
22.03.2011. 48
Analiza kola
Primer linearizovanog modela nelinearnog strujnog generatora k t li d M d l MOS t i tkontrolisanog sa dva napona – Model MOS tranzistora
G DI f(V V ) ( )
VGS
ID=f(VGS,VDS) ( )DSGSD VVf ,I =VDS
S S( ) ( )mmDSGSVVm VVVVfm +
∂+ ++ 11 ,II
( ) ( )GSGS
VVVVGS
DSGS
VVVVDD VV
Vm
DSDS
mGSGSm
DSDS
GSGS +−∂
+=
===
=II
( ) ( )mDS
mDSVVDS
DSGS VVV
VVfm
GSGS
−∂
∂+ +
=1,
VVDSV
mDSDS
GSGS∂=
22.03.2011. 49
Analiza kola
Primer linearizovanog modela nelinearnog strujnog generatora k t li d M d l MOS t i tkontrolisanog sa dva napona – Model MOS tranzistora
G DI f(V V ) ( )
mGSGS VVD
mD == II
VGS
ID=f(VGS,VDS) ( )DSGSD VVf ,I =VDS
mDSDS
GSGS
VVVVDD
=
S S
( ) ( )mm VVDS
DSGSmDS
VVGS
DSGSmGS V
VVfV
VVf
==∂
∂=
∂∂
=, , GG
( ) ( )mmmmmmmm VVVVII ++= +++ 111 GG
DSDSGSGS VVDSVVGS ==
( ) ( )DSDSDSGSGSGSDD VVVVII −+−+= GG
22.03.2011. 50
Analiza kola
Primer linearizovanog modela nelinearnog strujnog generatora k t li d M d l MOS t i tkontrolisanog sa dva napona – Model MOS tranzistora
G DI f(V V ) ( )
VGS
ID=f(VGS,VDS) ( )DSGSD VVf ,I =VDS
( ) ( )mDS
mDS
mDS
mGS
mGS
mGS
mD
mD VVVV −+−+= +++ 111 GGII
S S
( ) ( )DSDSDSGSGSGSDD
11 ++ ++−−= mDS
mDS
mGS
mGS
mDS
mDS
mGS
mGS
mD
mD VVVV GGGGII ++ DSDSGSGSDSDSGSGSDD VVVV GGGGII
111 +++ mmmmmm VV GGII 111 +++ ++= mDS
mDS
mGS
mGS
mDS
mD VV GGII
22.03.2011. 51
Analiza kola
Primer linearizovanog modela nelinearnog strujnog generatora k t li d M d l MOS t i tkontrolisanog sa dva napona – Model MOS tranzistora
G DI f(V V ) ( )
VGS
ID=f(VGS,VDS) ( )DSGSD VVf ,I =VDS
111 +++ ++= mDS
mDS
mGS
mGS
mDS
mD VV GGII
S S
IDSmG D
IDm+1
DSG
VGSm+1
D
VDS m+1
GGSmVGS
m+1 GDSmVDS
m+1S S
22.03.2011. 52
Analiza kola
Primer linearizovanog modela nelinearnog strujnog generatora k t li d M d l MOS t i tkontrolisanog sa dva napona – Model MOS tranzistora
G DI f(V V ) ( )
VGS
ID=f(VGS,VDS) ( )DSGSD VVf ,I =VDS
111 +++ ++= mDS
mDS
mGS
mGS
mDS
mD VV GGII
S S
G DIDSm
IDm+1
G
VGSm+1
D
VDS m+1
DS
GDSm
SGGS
mVGSm+1
S
22.03.2011. 53
Analiza kola
Automatizacija formulacija jednačina linearizovanog modela MOS t i tMOS tranzistora
1
G DIDSm
IDm+1
S
VGSm+1 VDS
m+1
S
GDSm
SGGS
mVGSm+1
S
VGSm+1=VG
m+1-VSm+1
VDSm+1=VD
m+1-VSm+1VDS VD VS
22.03.2011. 54
Analiza kola
Automatizacija formulacija jednačina linearizovanog modela MOS t i tMOS tranzistora ID
m+1
G DIDSm
S
VGSm+1 VDS
m+1
S
GDSm
SGGS
m(VGm+1-VS
m+1 )S
j/V VG VD VS SVj G D S
GI
+GDSm-GDS
m
-GDSmGDS
mDS IDS
m
-IDSm
-GGSm
GGSm
GGSm
-GGSm
22.03.2011. 55
Analiza linearnih kola u DC domenu
Šta treba da znamo?Elementarno (za potpis)Elementarno (za potpis)Koliko puta se formira i rešava sistem jednačina
pri jednoj analizi nelinearnog otpornog kola uI. Uvod: Šta smo naučili?
pri jednoj analizi nelinearnog otpornog kola u jednosmernom domenu?
Osnovna (za 6)Osnovna (za 6)1. Analiza nelinearnih otpornih kola – opšti
algoritam?algoritam?2. Uticaj veličine parametara RELTOL,
ABSTOL i VNTOL na tačnost i brzinuABSTOL i VNTOL na tačnost i brzinu analize programa Spice?
22.03.2011. 5656LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/10.03.2011.
ŠAnaliza linearnih kola u DC domenu
Šta treba da znamo?Ispitna pitanja
a) Grafička interpretacija problema li li ih k l DC danalize nelinearnih kola u DC domenu.
b) Numerički problemi pri analizib) Numerički problemi pri analizi nelinearnih kola.
c) Izbor početnog rešenja pri analizi nelinearnih kola.
22.03.2011. 5757
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/ 5710.03.2011.
ŠAnaliza linearnih kola u DC domenu
Šta treba da znamo?Ispitna pitanjad) Kriterijumi za proveru konvergencije u
analizi nelinearnih otpornih kola u DC ddomenu.
e) Linearizacija diode i doprinos matrici i t j d či di d i đsistema jednačina diode vezane između čvorova a i k.
f) Li i ij li t jf) Linearizacija nelinearnog strujnog generatora kontrolisanog sa više napona (Doprinos matrici sistema nanapona. (Doprinos matrici sistema na primeru MOS tranzistora).
22.03.2011. 5858
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/ 5810.03.2011.
Sledeće nedelje:jAutomatizacija formulacije jednačina-Linearna reaktivna kola, TR domen-Nelinearna reaktivna kola, TR domen
22.03.2011. 59
Page:2 / 7
Page:3 / 7
Page:4 / 7
Page:5 / 7
Page:6 / 7
Page:7 / 7