Численно-аналитическое моделирование радиотехнических устройств средствами систем компьютерной алгебры тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.12.01, кандидат технических наук Шаповалов, Роман Григорьевич

• Шаповалов, Роман Григорьевич
• кандидат технических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат технических наук Шаповалов, Роман Григорьевич

Введение.

Глава 1. Символьные методы в задачах анализа радиоэлектронных схем.

1.1. Первые применения аналитических вычислений в задачах физики и математики.

1.2. Классификация систем компьютерной алгебры.

1.2.1. Специализированные системы.

1.2.2. Универсальные системы.

1.3. Предпосылки использования аналитических вычислений в теории цепей.

1.4. Методы анализа цепей.

1.5. Численно-аналитические модели.

1.6. Способы повышения скорости анализа электронных схем.

1.7. Выбор программной среды для решения задач символьного анализа радиотехнических каскадов.

1.8. Задачи, решаемые в диссертационной работе.

Глава 2. Линейные цепи с сосредоточенными параметрами.

2.1. Модели активных элементов.

2.1.1. Классификация схемных моделей.

2.1.2. Численно-аналитическая модель биполярного транзистора.

2.1.3. Численно-аналитическая модель составного транзистора.

2.1.4. Численно-аналитическая модель полевого транзистора.

2.1.5. Численно-аналитическая модель операционного усилителя.

2.2. Численно-аналитическая модель транзисторного каскада. каскадов.

2.4. Анализ активных фильтров на операционных усилителях.

2.5. Описание характеристик радиотехнических каскадов обобщёнными проводимостями.

2.6. Статистические испытания точности редуцированных моделей

2.7. Выводы.

Глава 3. Применение символьных методов в задачах анализа нелинейных радиокаскадов с сосредоточенными параметрами.

3.1. Формулировка и общее решение нелинейной задачи анализа радиотехнических устройств.

3.2. Моделирование нелинейных звеньев нулевого порядка.

3.3. Моделирование нелинейных звеньев первого порядка.

3.4. Моделирование нелинейных звеньев второго порядка.

3.5. Выводы.

Глава 4. Чувствительность и устойчивость радиотехнических устройств.

4.1. Целесообразность применения символьных вычислений к исследованию чувствительности схемных функций электронных цепей.

4.2. Расчёт чувствительности радиотехнических каскалов по исходной физической модели.

4.3. Расчёт чувствительности радиотехнических каскадов по их многоуровневым моделям.

4.4. Использование аналитических вычислений в задачах исследования устойчивости радиотехнических каскадов.

4.5. Выводы.

Глава 5. Алгоритмы и программные средства численноаналитического моделирования радиотехнических каскадов.

5.1. Требования к программному обеспечению численноаналитического моделирования радиотехнических каскадов и организация диалога в человеко-машинной системе.

5.2. Общие принципы численно-аналитического моделирования радиотехнических каскадов.

5.3. Алгоритм автоматического создания П-образных схем замещения линейных активных четырёхполюсников.

5.4. Алгоритм автоматизированного анализа активных RCфильтров на операционных усилителях.

5.5. Алгоритм численно-аналитического моделирования нелинейных резистивных цепей.

5.6. Алгоритм автоматизированного анализа нелинейных динамических каскадов.

5.7. Варианты реализации численно-аналитического моделирования радиотехнических каскадов.

5.8. Алгоритм подобных алгебраических дополнений.

5.9. Выводы.

Заключение диссертации по теме «Теоретические основы радиотехники», Шаповалов, Роман Григорьевич

5.9. Выводы

1. Разработан и запрограммирован в среде MAPLE V алгоритм автоматического вывода формул, описывающих элементы численно-аналитических моделей радиотехнических каскадов. Скорость счёта по этим формулам в несколько раз выше скорости счёта по формулам, которые выдают известные системы компьютерной алгебры REDUCE и MAPLE V.

2. Предложенный алгоритм понижает порядок обращаемых определителей в расчётных соотношениях, что позволяет при расчёте в предел ах разрядной сетки компьютера увеличить, по крайней мере, на несколько единиц, порядок сложности физической модели радиокаскада.

3. Учёт в этом алгоритме подобных порядка т-2 при определении параметров модели транзисторного усилителя рис. 4.3.2 увеличивает выигрыш в машинном времени до 2,7 раза.