计算机辅助电路分析 算法和软件技术PDF电子书下载

第一章　概述 1

§1 什么是计算机辅助电路分析 1

目录 1

§2 电路分析的基本内容 6

§3　计算机辅助电路分析发展概况 13

§4 电路分析程序GCAP与SPICE简介 16

§1 自动建立电路方程的理论基础 21

一、引言 21

第二章 电路方程的自动建立 21

二、网络拓扑的基本定义 22

三、基本关联矩阵Af及其基尔霍夫定律表达式 25

四、基本回路矩阵Bf及其基尔霍夫定律表达式 31

五、基本割集矩阵Cf及其基尔霍夫定律表达式 34

六、Af、B f、Cf之间的关系 37

§2 自动建立电路方程的常用方法 38

一、节点法 38

二、状态变量法 47

三、稀疏表格法 56

四、改进节点法 60

第三章　线性直流分析的数值方法——稀疏矩阵技术 71

§1 线性代数方程组解法——Gauss消去法及LU分解法 71

一、Gaus s消去法 72

二、LU分解法 78

§2 电路方程的特点及稀疏矩阵技术引入的必要 80

§3 稀疏矩阵存贮技术及GCAP存贮结构 82

一、连接表法 83

二、连续连接表法 84

三、函数计算存贮格式 86

四、双重连接表法 87

五、结构对称化存贮 89

§4　填入其及极小化方法 91

一、什么叫填入 91

二、填入的确定 93

三、填入极小化方法 98

四、GCAP中的予排序方法 102

五、无检索的消去过程 106

§5　稀疏矩阵技术的其它方面 107

一、确定主元序列的其它方法 108

二、逆的因子分解形式 113

三、主容限法及其它 115

四、关于参考节点的选取 117

§6 有关解精度的一些问题 118

一、范数及浮点运算的舍入误差 118

二、精确度的检验 121

三、线性代数方程组的性态 121

二、撕裂法 122

四、矩阵的条件数 122

五、舍入误差的影响 124

三、并行算法 125

六、提高精确度的措施 126

§7　复系数方程组的处理 127

§8　适用于大网络的一些方法 130

一、块消去法 130

第四章　非线性分析数值方法 142

§1　简单迭代法 143

§2　牛顿-拉夫森方法 144

§3　用牛顿-拉夫森方法进行非线性元件的线性化 148

§4　割线法 152

§5　收敛性 154

§6　改进牛顿-拉夫森方法 157

§7　简单限界算法 159

§8　阻尼法 162

§9　高阶校正法 166

§10　成组算法 168

§11　源步进法和伪瞬态法 172

§12　初值予估算法 174

§13　小结 175

第五章　瞬态分析数值方法 180

§1 向前欧拉算法 182

§2　向后欧拉算法 183

§3　多步积分法 185

§4　局部截断误差和稳定性 186

§5　稳定区域 191

§6　稳定性和Stiff方程组 193

§7　局部截断误差准则 195

§8　局部截断误差的估计 195

§9　梯形方法 198

§10 Gear算法 199

§12　龙格-库塔法（Runge-Kutta） 204

§13　隐式A稳定的Runge-Kutta法 205

§14　各种隐式积分法的局部截断误差比较 206

§15　向后差分方法-BDF法 209

§11 Gear-2方法 214

§16　离散电路模型（伴随模型） 214

一、电容的离散电路模型 214

二、电感的离散电路模型 217

§17　迭代次数控制步长方法 218

§18　利用截断误差估计下次步长 219

§19　变阶变步长的Gear积分法 221

§20 BDF方法的变阶变步长处理 229

§21　小结 231

第六章　灵敏度分析 233

§1 前言 233

§2　增量网络法 235

一、线性网络灵敏度的增量网络法 235

二、非线性网络的增量网络的构成 243

三、增量网络法的时域灵敏度分析 247

§3　伴随网络法 250

一、Tellegen定理 250

二、伴随网络的构成 253

三、线性网络灵敏度的伴随网络法 259

四、非线性网络灵敏度的伴随网络法 265

第七章 电路元件的数学模型 270

§1 前言 270

§2 线性元件 272

一、无源元件的瞬态等效模型 273

二、无源元件的交流等效模型 276

三、电压源和电流源 276

§3　二极管与双极型晶体管的数学模型 278

一、二极管模型 278

二、双极型晶体管模型 282

§4 MOS晶体管的数学模型 296

一、MOS晶体管的直流等效模型 299

二、MOS晶体管的瞬态模型 301

三、MOS晶体管模型的修正 304

四、MOS晶体管的小信号模型 307

五、MOS晶体管模型参数 308

§5　结型场效应晶体管的数学模型 310

第八章　电路描述语言 319

§2 固定格式的电路描述语言 321

一、引言 328

二、源程序结构 328

§3 自由格式的电路描述语言 328

§1 电路描述语言的设计要求 329

三、描述电路拓扑和元件的语句 331

四、控制执行和修改语句 336

五、GCAP电路描述语言简介 338

§4　交互式的电路描述语言 340

一、交互式电路描述语言的功能和构成 340

二、交互式电路描述语言的命令处理 342

三、交互式电路描述语言的使用 347

第九章　电路分析软件技术 351

§1 数据结构 351

一、链状结构 352

二、数组结构 354

三、树形结构 356

§2 电路描述语言的编译 359

一、固定格式输入语言的编译 359

二、自由格式电路描述语言的编译 362

（一）字符表的建立和输入 362

（二）拼数 366

（三）名字的映象 372

（四）取字符和存字符 376

（五）语义处理程序 377

（六）语法检查 380

（七）GCAP编译流程图 381

§3　软件结构 382

一、模块结构 383

二、模块间的联系方式 384

三、多种装配方案 385

附录Ⅰ GCAP电路分析语言的使用 387

附录Ⅲ GCAPN电路分析语言错误信息表 417

附录Ⅱ GCAPN上机操作和有关限制 487