Nueva técnica para la extracción de modelos de estructuras dispersivas comparibles con SPICE
- Autores: José Manuel Gómez Pulido
- Directores de la Tesis: José Ignacio Alonso Montes (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Alcalá ( España ) en 2005
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: León Atilano González Sotos (presid.), Luis E. García Castillo (secret.), Francisco Luis Mesa Ledesma (voc.), Luis Landesa Porras (voc.), Fernando Las Heras Andrés (voc.)
- Materias:
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- Resumen
En la presente Tesis se ha desarrollado una nueva y sencilla técnica para el análisis transitorio de circuitos, que ofrece un método eficaz para la obtención de macromodelos de interconexiones de alta velocidad y el modelado de dispositivos de microondas y radiofrecuencia, que pueden ser implementados en un simulador de circuitos de propósito general como el SPICE.
La ventaja de esta técnica radica en la posibilidad de implementar los macromodelos generados en los mencionados simuladores por medio de un conjunto de librerías que permiten el análisis de subredes de interconexiones con elementos no lineales y sin requerir modificaciones en el código del simulador.
El modelo desarrollado está basado en una generalización del Método de las Características y permite el modelado y caracterización de componentes lineales y distribuidos. El modelo propuesto consiste en un conjunto de impedancias y generadores dependientes de la frecuencia que permiten incorporar los efectos dispersivos. Los elementos que componen el mencionado modelo se determinan a partir de los parámetros [S] del elemento a modelar, los cuales han sido previamente calculados o medidos.
Los modelos obtenidos pueden fácilmente implementados en SPICE de dos formas: bien mediante el empleo de opción Analog Model (AMB), bien mediante un circuito equivalente. La primera forma de implementación mediante la opción AMB puede ser realizada por medio de tablas de respuesta en frecuencia o funciones racionales en el dominio s. Estas expresiones racionales pueden implementarse empleando modelos de orden reducido que proporcionan una exacta caracterización temporal con bajos costes computacionales y que posibilitan que estas funciones puedan sintetizarse mediante medios circuitos eléctricos equivalentes. La segunda posibilidad permite obtener un circuito equivalente, formado por elementos concentrados RLC y líneas de transmisión ideales, tras un eficaz proceso de síntesis.
En las implementaciones que requieren el empleo de funciones racionales, para lograr que éstas presenten órdenes reducidos o que los cricuitos sintetizados tengan un limitado número de elementos, es necesario la utilización de un proceso de minimización. Se han probado varios y finalmente se ha desarrollado basado en un eficaz algoritmo genético. Los modelos de orden reducido obtenidos garantizan la precisión de las formas de onda con moderados tiempos de computación.
El empleo de los parámetros [S] como punto de partida para la obtención del modelo proporciona una gran versatilidad al poder obtenerse un modelo equivalente de cualquier estructura caracterizada por sus parámetros [S]. Por otro lado, los parámetros [S] pueden ser directamente calculados por medio de programas comerciales de CAD de microondas. Se han presentado varios ejemplos que demuestran la eficacia de la técnica propuesta comparada con otras propuestas anteriormente.
