DSC
31 (5)

5. Analiza stałoprądowa układów nieliniowych

„nie wie” nic na temat punktu pracy i musi go określać „od zera”. Wszystkie pozostałe analizy startują od konkretnego punku pracy.

Korzystając z dyrektywy .OPTIONS, można zmodyfikować parametr określający maksymalną liczbę iteracji ITL1 (ang. - Iteration Limit), dozwoloną dla znalezienia stałoprądowego punktu pracy. Jeśli wszystkie potencjały węzłowe i prądy gałęziowe nie osiągną z założoną dokładnością zbieżności w trakcie pierwszych ITL1 kroków, to proces iteracji zostanie przerwany, a użytkownik otrzyma komunikat o błędzie zbieżności.

Domyślnie ITL1=100. Wartość tę wprowadzono w latach 70. XX wieku, kiedy taka liczba iteracji wymuszała „przerwę na kawę”, a symulowane układy były stosunkowo mało złożone. Obecnie analizowane obwody mają setki, a nawet tysiące węzłów i znalezienie statycznego punktu pracy może wymagać zwiększenia dozwolonej liczby iteracji (np. do 500). Postać odpowiedniej dyrektywy jest następująca

.OPTIONS ITL1=500

Praktyka wskazuje, że zwiększanie dozwolonej liczby iteracji powyżej 500 nie przynosi już rezultatów, tzn. jeśli analizowany obwód nie osiąga zbieżności podczas 500 kroków, to nie osiągnie jej również w trakcie 500 następnych iteracji [25].

Podobną rolę, lecz w odniesieniu do krokowej analizy stałoprądowej (DC), pełni opcja globalna ITL2. Specyficzną cechą analizy DC odróżniającą ją od analizy statycznego punktu pracy (OP) jest znacznie mniejsza liczba dozwolonych iteracji przypadająca na każdy kolejny punkt rozwiązania. Jak wcześniej wspomniałem wynika to z faktu, że jako punkt startowy nie przyjmuje się wektora zerowego, lecz wynik analizy z poprzedniego punktu.

Opcja ITL2 określa maksymalną liczbę iteracji przypadającą na każdy punkt kro- j kowej analizy stałoprądowej. Domyślna wartość, równa 50, jest z reguły wystar- j czająca, jednak w przypadku układów o gwałtownym przebiegu charakterystyki, np. w przypadku komparatorów, liczba ta może okazać się zbyt mała - potencjał danego węzła w bieżącym punkcie rozwiązania może być bardzo odległy od swojej wartości z poprzedniego punktu. W takim przypadku, w celu uzyskania zbieżności, wskazane jest zwiększenie maksymalnej liczby iteracji, np. do 200, poprzez wprowadzenie do pliku wejściowego dyrektywy:

.OPTIONS ITL2-200

.3.3. Ustalanie minimalnej i maksymalnej konduktancji układu

Szczególnego rodzaju kłopoty mogą pojawić się podczas analizy układów opartych I na półprzewodnikowych elementach złączowych. Z uwagi na fakt, że w modelach tranzystorów występują elementy reprezentujące idealne diody o charakterystykach eksponencjalnych opisanych w przybliżeniu równaniem (5.10), obwody fó są trudne do analizy. Funkcja I_d {UJ) bardzo szybko narasta dla napięć większych od pewnej wartości progowej, a dla ujemnych wartości argumentu dąży asymptotycznie do -Ig.