Szybka metoda wyznaczania wielowymiarowościowych charakterystyk w układach nieliniowych

• Autorzy: Tadeusiewicz M. , Hałgas S.

Warianty tytułu

EN

A fast method for tracing multi-valued characteristics in nonlinear circuits

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy zaprezentowano szybką metodę wyznaczania charakterystyk typu wejście-wyjście oraz charakterystyk parametrycznych w nieliniowych obwodach rezystancyjnych. Metoda oparta jest na koncepcji tworzenia rodzin pewnych jednowartościowych charakterystyk, zwanych charakterystykami testowymi. Czas ich wyznaczania jest na ogół bardzo krótki, co czyni metodę szybką. i efektywną. W rezultacie możliwe jest rozpatrywanie znacznie bardziej złożonych układów niż pozwalają na to metody klasyczne. Porównanie z wynikami dostarczonymi przez symulator SPICE wskazuje, że istnieje wiele przykładów, gdzie proponowana metoda daje prawidłowe charakterystyki, podczas gdy symulator SPICE pomija niektóre gałęzie tych charakterystyk lub błędnie pokazuje ich histerezową. naturę. W celu zilustrowania metody zamieszczono przyktad liczbowy.

EN

The paper offers a method for tracing multi-valued, input-output and parametric characteristics in nonlinear resistive circuits. The main idea of the method is creating of a family of some single-valued characteristics, called the test characteristics. Each of them gives certain points of the traced multi-valued characteristic. Since the time of finding the family of the test characteristics is considerably shorter than the time consumed by the known methods, leading to the multi-valued characteristic, the approach is efficient. As a result larger-sized circuits can be considered. Comparison with the results provided by DC Sweep analysis of SPICE shows that there are many examples, where the proposed method gives correct characteristics, whereas the SPICE simulator loses some branches or exhibits their apparent hysterestic nature. A numerical example illustrates the proposed approach.

Słowa kluczowe

PL

charakterystyki wejściowo-wyjściowe; charakterystyki parametryczne; układy nielinowe

EN

input-output characteristics; nonlinear circuits; parametric characteristics

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 51, nr 12
• Strony: 33--35
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., wykr.

Twórcy

autor

Tadeusiewicz M.

autor

Hałgas S.

• Politechnika Łódzka, Wydział Elektrotechniki, Elektroniki, Informatyki i Automatyki

Bibliografia

• [1] Chua L. O.: Introduction to nonlinear network theory, New York, McGraw-Hill, 1969.
• [2] Chua L. O., Lin P. M.: Computer-aided analysis of electronic circuits. Algorithms and computational techniques. Prentice-Hall Inc., 1975.
• [3] Ogorzałek M. J.: Multivalued characteristics in electronic circuits: a unifying approach. IEEE Trans. Circuits Syst. II, vol. 47, pp. 726-735, 2000.
• [4] Nishi T: An efficient method to find all solutions to piecewise-linear resistive circuits. Proc. ISCAS'89, pp. 2052-2055, 1989.
• [5] Vandenberghe L., De Moor B. L., Vandewalle J.: The generalized linear complementarity problem applield to the complete analysis of resistive piecewise-linear circuits. IEE Trans. Cit. Syst., vol. 36, pp. 1382-1391, November 1989.
• [6] Tadeusiewicz M., Głowienka K.: A contraction algorithm for finding all the DC solutions of piecewise-linear circuits. Journal on Cir. Sys. and Comp., vol. 4, pp. 319-336, 1994.
• [7] Pastore S., Premoli A.: Finding all DC solutions of nonlinear resistive circuits by exploring both polyheadral and recangular circuits. IEE: Procedings, Circuits, Devices and Systems, vol. 144, no. 9, pp. 17-21, 1997.
• [8] Tadeusiewicz M.: DC analysis of circuits with idealized diodes considering reverse bias breakdown phenomen. IEEE Trans. on Cir. and Syst., vol. 44, pp. 312-326, April 1997.
• [9] Kolev L.: An interval method for global nonlinear analysis. IEEE Trans, on Cir. and Syst.-I, vol. 47, pp.675-683, May 2000.
• [10] Yamamura K., Kameko R.: Finding all solutions of piecewise-linear circuits using simplex method. IEEE Trans. on Cir. and Syst.-I, vol. 50, pp. 160-165, Jan. 2003.
• [11] Reibiger A., Mathis W., Nähring T., Trajković Lj.: Mathematical foundations of the TC-method for computing multiple DC-operating points. Int. J. Appl. Electromagnet. Mech., vol. 17, pp. 169-191, 2003.
• [12] Goldgeisser L. B., Green M. M.: A method for automatically finding multiple operating points in nonlinear circuits. IEEE Trans, on Cir. and Syst.-I, vol. 52, pp. 776-784, April 2005.
• [13] Chua L. O., Ushida A.: A switching-parameter algorithm for finding multiple solutions of nonlinear resistive circuits. Int. J. Cir. Theor. Appl., vol. 4, pp. 215-239, 1976
• [14] Ushida A., Chua L. O.: Tracing solution curves of non-linear equations with sharp turning points. Int. J. Cir. Theor. Appl., vol. 12, pp. 1-21, 1984.
• [15] Chua L. O., Deng A. C.: Canonical piecewise linear analysis: Part II-tracing driving-point and transfer characteristics. IEEE Trans. Cir. Syst., vol. CAS-32, pp. 417-444, May 1985.
• [16] Huang Q., Liu R.: A new efficient algorithm for analysis of piecewise-linear resistive circuits (driving-point and transfer characteristic plots), in Proc. IEEE ISCAS'89, pp. 2169-2172, 1989.
• [17] Tadeusiewicz M., Hałgas S.: Computing multivalued input-output characteristics in the circuits containing bipolar transistors. IEEE Trans. Circuitts Syst.-I, vol. 51, No. 9, pp. 1859-1867, 2004.
• [18] Gajani G. S., Brambilla A., Premoli A.: Numerical determination of possible multiple DC solutions of nonlinear circuits. IEEE Trans. Cir. Syst., vol. 55, pp. 1074-1082, 2008.
• [19] Tadeusiewicz M., Hałgas S.: Analiza układów nieliniowych o wielu rozwiązaniach DC. Przeglaąd Elektrotechniczny, R. 85, nr 11/2009, 2009.
• [20] Tadeusiewicz M., Hałgas S.: A fast method for tracing multi-valued characteristics in nonlinear circuits. Proc. of Int. Conf. On Sig. and Electron. Syst., pp. 177-180, 2010 (CD ROM).
• [21] ICAP/4-lsSpice 4 User's guide, Intusoft, 2008.