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http://inaoe.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1009/590| Desarrollo de una herramienta de análisis de circuitos PWL | |
| MARIA DEL ROCIO DE JESUS VENTURA | |
| LUIS HERNANDEZ MARTINEZ LIBRADO ARTURO SARMIENTO REYES | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Circuit simulation Piecewise linear techniques | |
| Software tools are strongly needed in modern electronic design. This need
opens the field to new methodologies not only for tackling new problems but
also for dealing or improving the solution procedure for classical problems.
One of these methodologies consists in the use of piece-wise linear (PWL)
models in order to represent the nonlinearities of the circuit. The PWL representation
yields a set of lines that approximates the original nonlinear
characteristic of a given circuit component. As a result, the problem of finding
the DC operating point is transformed from solving a nonlinear algebraic
equation into solving a system of linear algebraic equation under certain validity
conditions than can be solved with less difficulty.
In this work, several PWL representations, both explicit and implicit,
are introduced and programmed in a circuit simulation package. Among the
explicit representations, the canonical representation from Chua has been
selected because it consists in a single canonical expression which is enough
to represent a PWL model. Within the implicit representations, we have
selected the model from Bokhoven because it has a circuit equivalent that
can be regarded as a linear resistive k-port.
The simulation package has been programmed in a modular structure in
order to handle both representations above and to permit future improvements
with the addition of more representations. Besides, the design and
conceptualization of the tool was done by resorting to software engineering
rules, as far as the programming environment allowed. The package has been
fully developed under the MAPLE environment, more specifically MAPLE
9.5 because it has the possibility to use symbolic manipulation, and the PWL
representations are treated in semi-symbolic form. The package is able to find
the DC solution and when the circuit possesses multiple operating points, it
is also capable of asses more than one. Several well-known benchmark circuits
are used to test the PWL simulation tool and the results have been
compared with continuous nonlinear simulations. Las herramientas de software son un auxiliar imprescindible para la Electrnica de nuestros tiempos, cada vez surgen propuestas para tratar de dar solución a los nuevos problemas que se presentan o a los problemas clásicos que aquejan a esta área en particular. Una de esas propuestas consiste en el uso de Modelos Piecewise Linear, los cuales se basan en la representación de segmentos de líneas rectas que manifiestan el comportamiento aproximado de los elementos no lineales dentro de un circuito. La ventaja que ofrece, es el cambiar un problema no lineal de cierta complejidad, por un conjunto de problemas lineales que pueden ser resueltos con mayor facilidad. El trabajo aquí expuesto presenta algunos de los modelos piecewise linear más usados, divididos en explícitos e implícitos. Dentro del conjunto de representaciones piecewise linear explícitas, está la conocida como de Chua, la cual puede ser modelada en una sola ecuación conocida como canónica. La representación de Bokhoven pertenece al grupo de las implícitas y ésta se basa en expresiones de una red resistiva lineal con k puertos y usa diodos ideales . La Herramienta desarrollada para este trabajo utiliza estos dos modelos para la representación de los elementos no lineales, ya que el hecho de haber sido programada de tal manera que tuviera una estructura modular, la hace factible de agregar mas de una representación. Cabe mencionar que sólo la opción del modelo de Chua llega hasta la etapa de solución del circuito. El simulador realizado para este trabajo de tesis ha sido implementado siguiendo las reglas de la ingeniería de software. Este realiza su labor a través de un archivo de entrada que es revisado sintácticamente; internamente se detectan los elementos no lineales y se hace la conversión a la representación correspondiente, posteriormente se realiza el análisis en CD y se imprimen en pantalla los resultados obtenidos. La plataforma que utiliza el simulador para trabajar es MAPLE 9.5 y lo hace mediante una hoja de trabajo en la cual se introduce el nombre del archivo con la descripción del circuito a simular. | |
| Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica | |
| 29-06-2007 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Estudiantes Investigadores Público en general | |
| De Jesús-Ventura MR | |
| DISEÑO DE CIRCUITOS | |
| Versión aceptada | |
| acceptedVersion - Versión aceptada | |
| Aparece en las colecciones: | Maestría en Electrónica |
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