Simulation analoger Schaltungen unter Verwendung von Gebietsarithmetiken

使用域算法进行模拟电路仿真

• 批准号: 119193432
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Erich Barke
• 金额: --
• 依托单位: Verwaltung
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2008-12-31 至 2013-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/119193432?language=en
• 关键词: Simulation; analoger; Schaltungen; unter; Verwendung

Die zunehmende Verkleinerung der Strukturen in integrierten Schaltungen (ICs) führt unausweichlich zu einer Zunahme der Parameterschwankungen1. Diese Schwankungen sind primär durch prozessspezifische Aspekte (Lithografie, Dotierung usw.) bedingt. Moderne ICs stellen sog. Systems on Chip (SoC) dar, da sie wesentliche Komponenten (Sensoren, Aktoren) auf einem Chip integrieren. Ein Großteil dieser Komponenten wird in Digitaltechnik realisiert, die Interaktion mit der Umgebung (Sensorik) erfolgt jedoch nach wie vor durch Analogkomponenten. Der Entwurf des Analog- Teils ist durch eine hohe Empfindlichkeit gegenüber Parameterschwankungen besonders kritisch und erfordert erheblichen Aufwand zur Verifikation. In sicherheitsrelevanten Systemen, z.B. Automotive, Medizin oder Luftfahrt, sind eine zuverlässige Verifikation und eine verlässliche Modellierung unabdingbar.In diesem Vorhaben soll ein neuartiges Simulationswerkzeug für analoge Schaltungen basierend auf Gebietsarithmetiken entwickelt werden, das die bekannten Analysearten (DC, AC und TR) ermöglicht. Das Werkzeug verwendet eine neue Beschreibung des toleranzbehafteten Parameterraumes durch affine Formen. Die affine Arithmetik erweitert die Intervalldarstellung durch lineare Korrelationsinformationen und gewährleistet sichere Einschlüsse der exakten Ergebnisse durch konservative Approximationen. Der neue Ansatz bietet wesentliche Vorteile beim Entwurf analoger Komponenten: Aus den Simulationsergebnissen lassen sich Informationen zur Verbesserung des Designs ableiten, da Systemgrößen und Parameter über sog. Symbole, die bei der affinen Arithmetik Anwendung finden, in Beziehung stehen. Gleichzeitig ergeben sich neue Möglichkeiten zur Verhaltensmodellierung unter Beibehaltung von Eigenschaften mit Unsicherheiten (verlässliche Modellierung). Einflüsse auf physikalischer Ebene lassen sich auf abstrakte Beschreibungen übertragen und liefern somit bei der Systemsimulation wesentlich bessere Einblicke in das Verhalten des Systems.Der Kern des Werkzeugs ist ein nichtlinearer Gleichungslöser mit Gebietsarithmetiken, der für den Einsatz zur Simulation optimiert ist. Das Werkzeug ist jedoch ebenfalls für den Einsatz in anderen Disziplinen (z.B. mechanische Systeme) geeignet.

Die zunehmende Verkleinerung der Strukturen in integrierten Schaltungen（ICs）führt unausweichlich zu einer Zunahme der Parameter Schwankungen 1. Diese Schwankungen sind primär durch prozessspezihe Aspekte（Lithografie，Dotierung usw.）贝丁特Moderne ICs stellen sog.片上系统（SoC）是一种集成芯片上的组件（传感器、芯片）。在数字技术中，一个大的组件将被实现，与Umgebung（Sensorik）的交互将像通过模拟组件一样进行。Der Entwurf des Analog- Teils is durch hohe Empindlichkeit gegenüber Parameter schwankungen besonders kritisch and erfordert erheblichen Aufwand zur Verifikation.在sicherheitsrelevanten Systemen，z.B. Automotive，Medizin or der Luftfahrt，sind eine zuverläsouth Verifikation und eine verlässliche Modellierung unabdingbar.In diesem Vorhaben soll ein neuartiges Simulationswerkzeug für analoge Schaltungen basierend auf Gebietsarithiken entwickelt韦尔登，das die bekannten Analysearten（DC，AC and TR）ermöglicht.这是一个新的由仿射形式确定的公差参数的方法。仿射算术通过线性相关信息确定区间，并通过保守逼近确定区间。新的模拟器是一种先进的模拟元件：通过仿真可以获得有关设计、系统结构和参数的信息。符号，在相似的算术运算中被发现，在符号中被发现。Gleichzeitig ergeben sich neue Möglichkeiten zur Verhaltensmodellierung unter Beibehaltung von Eigenschaften mit Unsicherheiten（verlässliche Modellierung）.在系统仿真中，对物理性能的影响主要体现在系统的抽象描述和系统仿真中，系统的克恩是一个不具有几何运算能力的线性系统，它是对系统仿真的优化。Das Werkzeug ist jedoch ebenfalls für den Einquiry in anderen Disziplinen（z.B. mechanische Systeme）geeignet.