[发明专利]一种选取电路仿真中牛顿迭代的初值的方法

说明书

一种选取电路仿真中牛顿迭代的初值的方法，包括以下步骤：建立电路中器件的拓扑连接关系；根据所述电路中器件的拓扑连接关系，标记节点属性；根据所述节点属性，确定牛顿迭代初值。本发明的选取电路仿真中牛顿迭代的初值的方法，可根据节点属性可以采取不同的初值预测方法，得到一个更接近真实电压值的初值，基于这个初值，采用牛顿迭代算法可以得到较好的收敛速度，从而提高整个仿真器的仿真效率。

技术领域

本发明属于集成电路计算机辅助设计(Integrated Circuit/Computer AidedDesign)领域，尤其是EDA电路仿真技术领域，特别涉及电路仿真中控制仿真精度的方法。

背景技术

电路仿真工具spice是根据电路中的电子元件的连接关系，基于基尔霍夫电流定律建立一套微分方程组，并进行求解的一套仿真工具。在时间尺度上，会根据数值积分方法对原始的微分方程组进行离散，从而得到每个工作点上电路所满足的非线性方程组。通过Newton-Raphson方法求解该非线性方程组，得到该工作点上电路中每个节点的电压。Newton-Raphson方法是非常实用且经典的迭代求解方法。通过设置足够好的初始值，可以保证Newton-Raphson迭代算法快速准确的收敛。

由于电路中集成了各种复杂的电子元器件，每个工作点处要求解的电路方程特性较为复杂，对于常规的Newton-Raphson迭代算法很难保证收敛。但是如果合理的选择初始值，算法具有非常好的二次收敛性，基本上两三次迭代就能收敛到满足用户要求的精度的工作点电压。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种选取电路仿真中牛顿迭代的初值的方法，合理选择牛顿迭代的初始值，提高整个仿真器的仿真效率。

为实现上述目的，本发明提供的选取电路仿真中牛顿迭代的初值的方法，包括以下步骤：

建立电路中器件的拓扑连接关系；

根据所述电路中器件的拓扑连接关系，标记节点属性；

根据所述节点属性，确定牛顿迭代初值。

进一步的，所述根据所述电路中器件的拓扑连接关系，标记节点属性的步骤，还包括，根据每个节点在电路中连接的器件的属性，将所述节点属性划分为电压源节点和普通节点；利用所述电压源节点或普通节点，标记节点属性。

进一步的，所述根据所述节点属性，确定牛顿迭代初值的步骤，还包括，

如果当前节点为电压源节点，则根据电压源的属性计算出当前时刻的电压源值，作为牛顿迭代初值；

如果当前节点为普通节点，则采用二次插值预测牛顿迭代的初始值。

更进一步的，所述采用二次插值预测牛顿迭代的初始值的步骤，还包括，进行二次插值预测时，选取前面相邻三个时刻的电压值进行二次插值，预测得到新的时刻的电压值，作为新的时刻的牛顿迭代算法的初始值。

为实现上述目的，本发明还提供一种选取电路仿真中牛顿迭代的初值的装置，包括存储器和处理器，所述存储器上储存有在所述处理器上运行的程序，所述处理器运行所述程序时执行上述的选取电路仿真中牛顿迭代的初值的方法的步骤。

为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时执行上述的选取电路仿真中牛顿迭代的初值的方法的步骤。

有益效果：本发明根据节点属性可以采取不同的初值预测方法，这样就可以得到一个更接近真实电压值的初值。基于这个初值，采用Newton-Raphson迭代算法，就可以得到较好的收敛速度。从而提高整个仿真器的仿真效率。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

附图说明