Metody opisu i symulacji układów elektronicznych

Metody opisu i symulacji układów elektronicznych

rok wydania: 2021
ISBN 978-83-8156-135-8
ilość stron: 222
oprawa: miękka

Spis treści

Przedmowa / 7
Wykaz często używanych skrótów / 9
ROZDZIAŁ 1. PODSTAWY FORMALNEGO OPISU UKŁADÓW ELEKTRONICZNYCH / 11
1.1. Modelowanie / 11
1.2. Opis matematyczny topologii sieci / 17
1.3. Opis matematyczny gałęzi sieci / 20
1.4. Równania kanoniczne sieci / 21
1.5. Zmodyfikowana metoda potencjałów węzłowych do formułowania równań sieci nieliniowych / 24
1.6. Algorytmiczne formułowanie równań sieci *** / 26
1.7. Równania stanu *** / 30
Bibliografia / 36

ROZDZIAŁ 2. ANALIZA ODPOWIEDZI STAŁOPRĄDOWYCH SIECI NIELINIOWYCH / 38
2.1. Odpowiedź stałoprądowa sieci i równania ją opisujące / 38
2.2. Rozwiązywanie równań DC metodami numerycznymi / 41
2.2.1. Podstawy teoretyczne metody Newtona-Raphsona / 41
2.2.2. Implementacja Metody Newtona-Raphsona w analizie punktu pracy (OP) / 44
2.2.3. Metoda quasi-Newtona-Raphsona z tłumieniem kroku / 53
2.2.4. Metoda Newtona-Raphsona z numeryczną estymacja macierzy pochodnych / 56
2.3. Analiza charakterystyk stałoprądowych (analiza DC) / 59
2.3.1. Algorytm analizy DC / 59
2.3.2. Metody kontynuacji w analizie OP / 62
2.4. Algorytmiczne układanie równań DC sieci *** / 64
2.4.1. Wprowadzenie / 642.4.2. Sieć iteracyjna i równania iteracyjne bezpośrednie / 65
2.4.3. Sieć iteracyjna i równania iteracyjne przyrostowe / 68
2.4.4. Test stopu NR w przypadku układania równań na podstawie sieci iteracyjnych / 70
Bibliografia / 72

ROZDZIAŁ 3. ANALIZA ZMIENNOPRĄDOWA (AC) SIECI / 74
3.1 Odpowiedź AC i równania AC sieci liniowych / 74
3.2. Odpowiedź AC i analiza AC sieci nieliniowych / 78
3.3. Realizacja algorytmu analizy AC / 81
3.4. Algorytmiczne formułowanie równań do analizy AC *** / 86
Bibliografia / 88

ROZDZIAŁ 4. ANALIZA CZASOWA SIECI NIELINIOWYCH / 90
4.1. Równania i analiza sieci w dziedzinie czasu / 90
4.1.1. Sieci liniowe opisane równaniami AR i stanu / 90
4.1.2. Analiza czasowa sieci nieliniowych opisanych równaniami AR lub stanu – użycie analizatorów środowiska Matlab / 97
4.2. Schematy różnicowe, ich właściwości i użycie do numerycznego rozwiązywania równańAR zwyczajnych / 109
4.2.1. Schematy różnicowe (SR) i warunki ich dokładności / 109
4.2.2. Sposób rozwiązywania równań za pomocą SR / 112
4.2.3. Metody analizy czasowej ze stałym krokieam / 114
4.2.4. Badanie dokładności schematów różnicowych / 120
4.2.5. Badanie stabilności schematów różnicowych / 122
4.3. Zaawansowane schematy różnicowe i analiza zmiennokrokowa sieci elektrycznych *** / 131
4.3.1. Metody Rungego-Kutty (RK) / 131
4.3.2. Metody BDF / 136
4.3.3. Metody oparte na schemacie różnicowym NDF / 142
4.3.4. Strategia zmiany kroku, rzędu i implementacja algorytmu zmiennokrokowego / 145
4.4. Algorytmiczne układanie równań do analizy czasowej *** / 150
4.4.1. Zasada algorytmicznego formułowania równań do analizy czasowej / 150
4.4.2. Algorytm formułowania równań do analizy czasowej /153
4.4.3. Wybór zmiennych różniczkowanych i numeryczne zachowanie ładunku 1544.4.4. Poprawa mechanizmu zmiany kroku metodą odcinkowo stałokrokową / 156
Bibliografia / 158

ROZDZIAŁ 5. METODY OPISU I ALGORYTMY SYMULACJI SIECI CYFROWYCH *** / 162
5.1 Modelowanie matematyczne bloków i sieci cyfrowych / 162
5.2. Opis sieci cyfrowych za pomocą języków opisu sprzętu / 167
5.3. Algorytmy symulacji sieci cyfrowych / 173
5.3.1. Analiza logiczna sieci cyfrowych / 175
5.3.2. Analiza czasowa sieci cyfrowych metodą propagacji fali / 177
5.3.3. Analiza czasowa sieci cyfrowych metodą kierowaną zdarzeniami / 180
Bibliografia / 185

ROZDZIAŁ 6. METODY OPISU MIESZANYCH SIECI BLOKOWYCH *** / 188
6.1. Opis matematyczny bloków analogowych *** / 188
6.2. Opis bloków analogowych językiem VHDL-AMS *** / 190
6.2.1. Architektura złożona wyrażeń jednoczesnych / 191
6.2.2. Architektura dedykowana do opisu w dziedzinie transformaty Laplace’a / 194
6.2.3. Architektura zawierająca opis z wyrażeniami proceduralnymi i funkcjami / 197
6.3 Równania połączeń bloków analogowych danych opisem matematycznym lub opisem VHDL-AMS *** / 198
6.4. Opis bloków analogowo-cyfrowych (A/C) i cyfrowo-analogowych (C/A) / 203
6.4.1. Opis matematyczny konwersji A/C i C/A / 203
6.4.2. Opis VHDL-AMS bloków A/C *** / 207
6.4.3. Opis VHDL-AMS bloków C/A / 212
6.4.4. Przykład układu mieszanego / 213
6.5. Analiza sieci złożonej z bloków analogowych i mieszanych za pomocą metody sprowa-dzającej blok cyfrowy do analogowego*** / 217
6.6. Analiza kierowana zdarzeniami sieci złożonej z bloków cyfrowych i mieszanych *** / 219
Bibliografia / 221