Análisis de corriente continua de circuitos no lineales usando circuitos de trazado de soluciones

Resumen Las características de punto de conducción de corriente continua y de transferencia de circuitos no lineales son las curvas multivaluadas que surgen de la naturaleza del circuito. Estas curvas no pueden ser analizadas por simuladores de circuitos de propósito general. Un método conocido para analizar este tipo de curvas características es el algoritmo de trazado de curvas (BDF) de diferenciación hacia atrás propuesto por Ushida y Chua. En este método, se analizan las ecuaciones del circuito f(x) = 0, f (·): R n +1 → R n , donde se supone que la tensión de entrada es una variable, mediante el algoritmo predictor-corrector donde la longitud de arco de la curva solución en el espacio de n + 1 dimensiones es el parámetro. Sin embargo, no está claro que este método sea práctico para circuitos a gran escala. En este artículo, extendemos el método de Ushida-Chua desde el punto de vista de un método práctico y demostramos que las curvas características multivaluadas de circuitos a gran escala pueden ser fácilmente analizadas utilizando simuladores de circuitos de propósito general. En el método propuesto, primero, la curva solución en el espacio de n + 1 dimensiones se proyecta en el espacio de m + 1 dimensiones, donde m ≤ n y la longitud de arco de esta nueva curva se utiliza como parámetro. En segundo lugar, la relación entre la longitud de arco y los componentes de la curva se expresa mediante un circuito generador de funciones, el circuito de trazado de soluciones. Finalmente, se realiza un análisis transitorio utilizando un simulador de circuitos de propósito general y se traza la curva solución. La efectividad de este método se verifica a través de varios ejemplos, incluido un circuito integrado bipolar analógico con 296 nodos.