УДК 621.38+621.373.1

Метод моделирования нелинейных искажений для периодического режима работы радиотехнических интегральных схем

 

М. М. Гурарий, М. М. Жаров, С. Г. Русаков, С. Л. Ульянов

Институт проблем проектирования в микроэлектронике Российской академии наук, 124365, г. Москва, ул. Советская, д. 3

 

Статья поступила в редакцию 30 апреля 2018 г.

 

Аннотация. Обсуждается вычислительный метод расчета нелинейных искажений для радиотехнических интегральных схем в периодическом установившемся режиме в частотной области. Mетод ориентирован на применение в системах автоматизации схемотехнического проектирования. В отличие от методов, базирующихся на рядах Вольтерра, метод не требует вычисления второй и третьей производных в используемых моделях приборов. Применение приведённых вычислительных процедур обеспечивает расчет нелинейных искажений в периодическом установившемся режиме в рамках метода гармонического баланса.

Ключевые слова: схемотехническое моделирование, нелинейные цепи, периодический установившийся режим, нелинейные искажения.

Abstract. The formalized approach for periodic distortion analysis is presented. The problem of distortion of periodic time-varying circuits is an important practical task in development of RF CAD. Distortion analysis of communication circuits often requires determining the distortion about a periodically time-varying operating point. In this case the distortion characteristics can be obtained from the simulation of weakly nonlinear behavior with respect to the input signal. The computational method is based on exploitation of the properties of the simplified Newton iterative process to solve nonlinear problems in functional space. The numerical scheme of periodic distortion analysis is described. Unlike Volterra series this technique doesn’t require computation of the second and third derivatives of device models. Three steps of the algorithm provide the same order of accuracy that three steps of the distortion procedure based on Volterra series methods. The special-purpose mode for the periodic distortion analysis of RF circuits is based on the simulation in the frequency domain in the framework of the harmonic balance method. In comparison with solving the complete multitone steady-state problem for the periodic distortion analysis the new approach provides the significant computational efficiency due to the simplification of the algorithms.

Key words: circuit simulation, nonlinear circuits, steady-state periodic mode, periodic distortion.

 

Для цитирования:

М. М. Гурарий, М. М. Жаров, С. Г. Русаков, С. Л. Ульянов. Метод моделирования нелинейных искажений для периодического режима работы радиотехнических интегральных схем. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2018. № 5. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/may18/3/text.pdf

DOI 10.30898/1684-1719.2018.5.3