Matlab的网表提取技术
网表是电路的文本表示形式，通常作为电路仿真器的输入。网表分析模块用来提取电路网表中的参数，并把电路表示成计算机内部数据的存储形式。在电路仿真中，有很多种网表提取技术，最终生成的电路内部表示形式也各不相同。选择合适的提取方法，能快速有效的建立电路方程，从而加速后期的电路仿真。
本文主要研究改进的节点分析方法（MNA），利用此方法快速的将电路方程用矩阵方程的形式表示。具体研究在Matlab开发平台下展开，我们编写了能解释SPICE格式电路网表的分析器，并通过多个实例演示验证了网表分析器正确性。 M000221
关键词：Matlab软件 改进的节点分析法（MNA） 网表分析器
Netlist is a text representation of the circuit, usually as a circuit simulator input. Netlist analysis module is used to extract the parameters of the circuit netlist, and the circuit is expressed in the form of computer internal data storage. In circuit simulation, there are many netlist extraction technology, circuit generates an internal representation of the final also varies. Select the appropriate extraction method that can quickly and efficiently build a circuit equations, thus accelerating circuit simulation late.
This paper studies the improvement of the node analysis (MNA), the use of this method is fast circuit equation in the form of a matrix equation. Specific studies in Matlab development platform launched, we wrote to explain SPICE circuit netlist format parser and validated through multiple instances demonstrate netlister correctness.
Keywords:Matlab Software; modified nodal analysis(MNA); Netlister
目 录
1.引言 7
1.1 网表生成技术的国内外研究现状 7
1.1.1 PSpice 7
1.1.2 Matlab 7
1.2 网表提取技术的目的和意义 7
1.3 Matlab的简介 7
1.3.1 MATLAB的概况 7
1.3.2 MATLAB产生的背景 8
1.3.3 MATLAB的语言特点 9
2. 节点分析法和改进的节点分析法 11
2.1节点电压法 11
2.1.1节点电压法特点 11
2.1.2回路电流法特点 12
2.2 改进的节点分析法（MNA） 12
2.2.1修改节点分析 12
2.2.2关于MNA观察 15
2.2.3 A矩阵 17
2.2.4 x矩阵 21
2.2.5 Z矩阵 22
3. 网表分析器在Matlab的分析 25
3.1 网表规则 25
3.2 在MATLAB上的网表分析步骤 28
3.2.1 电压 28
3.2.2 电流 31
3.3 网表分析器编写思想 34
3.3.1 网表分析器编写步骤 34
3.3.2 解析输入文件（提取网表中的各个元件的属性） 34
3.3.3 预分配所有单元阵列 35
3.3.4 填写各个矩阵 36
4. 网表分析与手工分析对比 38
4.1 MNA与电阻 38
4.2 MNA与电抗元件 40
4.3 MNA与运算放大器 42
参考文献 46
附录 48
1. 引言 查看完整请+Q:351916072获取
1.1 网表生成技术的国内外研究现状
1.1.1 PSpice
PSpice是一种电路模拟程序，在国际上广泛通用。主要是面向电子电路和集成电路的分析软件，是Spice的一种微机版本，而且版本不断地在完善。PSpice既可以以文本方式进行电路数据的输入，也可以以图形方式进行电路数据输入。
1.1.2 Matlab
Matlab能进行矩阵运算和绘图，功能极其强大，各个科学研究和工程技术的领域都有使用此软件，Matlab的基本数据单元为矩阵和向量，运算功能非常丰富，对科学计算和工程问题的计算提供了很大方便。
1.2 网表提取技术的目的和意义
网表实用电路连接的描述方式来进行描述，逻辑门阵列具有连线表的排列方式的特性，传递着电路相互连接的信息，极大降低工作人员处理电路方面的难度，也可以用来做专用集成电路。
1.3 Matlab的简介
1.3.1 MATLAB的概况
MATLAB是Matrix Laboratory的缩写，具有矩阵实验室的意思。他具备强大的数值计算能力，它具有 专 业水平的符号计算的功能，也可以进行文字处理，建模仿真，也可以进行实时控制。MATLAB是以矩阵为基本数据单位，它的指令，表达式与数学和工程中常用的形式极其相似,所以用MATLAB来解决相同的问题要比用C,FORTRAN等语言要来的简单快捷的多。现在正流行的MATLAB版本具有上百种内部函数的主包与工具包.工具包又可以划分为功能类的工具包和学科类的工具包.功能工具包对MATLAB的符号和矩阵的计算进行极大地扩充,也具有可视化建模仿真的功能和进行文字处理及实时控制的处理。学科工具包的专业性很强,其中还有控制,信号处理与 通信的工具包等等都属于这一类。
1.3.2 MATLAB产生的背景
在70年代中期,在美国国家科学基金的资助Moler博士下，开发了调用EISPACK LINPACK与FORTRAN的子程序库。EISPACK是具有特征值求解功能的FOETRAN程序库,LINPACK是具有解线性方程功能的程序库。这两个程序库体现出了矩阵运算最高水平。到了70年代的后期,美国大学计算机系系主任的Cleve Moler给学生讲解线性代数的课程时,开始是想教学生学会使用LINPACK和EISPACK程序库,此时就出现了一种现象，学生在用用FORTRAN语言编写接口程序时花费了很大的时间和精力,发现这种现象后他开始亲自动手,他利用业余的时间帮助学生编写LINPACKK和EISPAC的接口程序。Moler将这个接口程序取名为MATLAB,该名字是矩阵和实验室两个英文单词的缩写，也就是Matrix Laboratory，取了每个单词的前三个字母。几年后， MATLAB软件作教学在几所大学，并为广大市民作为一个自由软件广为流传。
在今天的超过30数学类科技应用软件，在内核软件的原有条款的数学处理可以分为两大类。一种是数值计算软件如MATLAB ， XMATH ，高斯等，这类软件长于数值计算，高批量数据处理的效率;另一种类型的数学分析软件，数学，枫树等，这种类型的软件称为符号运算，分析解决方案，可以给任何确切的解决方案，其缺点是处理大量在低数据的效率。 MathWorks公司公司顺应多功能需求的趋势，对专业水平的优秀数字和图形功能的基础上，还率先开放了它的符号计算，文字处理，可视化，建模和实时控制能力，多学科，多部门的技术开发需要新一代的应用软件MATLAB 。经过多年的国际竞争， MATLAB中通过软件市场的价值占据了主导地位。
MATLAB在进入市场前，许多国际软件包开发的直接FORTRANC语言的编程语言。该软件的缺点是使用窄面，界面简单，程序不开且有基础库没有标准的结构，就很难适应各学科的最新发展，使它难以推广。各国科学家MATLAB的出现，开发学科软件提供了新的依据。在MATLAB走近80年代中期，一些软件包的领域原有的控制已被淘汰或重建MATLAB的。
在1993年4.0 The MathWorks公司的MATLAB版本的推出，于1995年4引进的。 2C版本（ WIN3 。倍） 1997年推出5.0版。 1999年推出的5.3版本。 MATLAB 5 ，X代表的MATLAB 4 ，X无论是界面还是内容都取得了长足的进步，透过超文本格式和PDF格式的帮助信息，在Netscape 3 .0或IE 4 . 0或更高版本， Acrobat Reader，可以方便地浏览和。
如今，该公司不断提高MathWorks公司后，MATLAB已成为适合多学科，多平台的工作大大的功能强大的软件。在国外， MATLAB已经经受住了岁月的考验。在欧洲和其他高校，MATLAB已经成为线性代数，自动控制理论，数理统计，数字信号处理，时间序列分析，基本的教学工具，如动态系统仿真的高级课程;成为攻读学位的大学生，研究生，博士生必须掌握的基本技能。在研究单位和工业部门的设计， MATLAB被广泛用于科学研究和解决具体问题。在中国，尤其是在工程， MATLAB会蓬勃发展。可以说，无论什么学科你所从事的工程，你可以找到在MATLAB中相应的功能。查看完整请+Q:351916072获取
本文主要研究改进的节点分析方法（MNA），利用此方法快速的将电路方程用矩阵方程的形式表示。具体研究在Matlab开发平台下展开，我们编写了能解释SPICE格式电路网表的分析器，并通过多个实例演示验证了网表分析器正确性。 M000221
关键词：Matlab软件 改进的节点分析法（MNA） 网表分析器
Netlist is a text representation of the circuit, usually as a circuit simulator input. Netlist analysis module is used to extract the parameters of the circuit netlist, and the circuit is expressed in the form of computer internal data storage. In circuit simulation, there are many netlist extraction technology, circuit generates an internal representation of the final also varies. Select the appropriate extraction method that can quickly and efficiently build a circuit equations, thus accelerating circuit simulation late.
This paper studies the improvement of the node analysis (MNA), the use of this method is fast circuit equation in the form of a matrix equation. Specific studies in Matlab development platform launched, we wrote to explain SPICE circuit netlist format parser and validated through multiple instances demonstrate netlister correctness.
Keywords:Matlab Software; modified nodal analysis(MNA); Netlister
目 录
1.引言 7
1.1 网表生成技术的国内外研究现状 7
1.1.1 PSpice 7
1.1.2 Matlab 7
1.2 网表提取技术的目的和意义 7
1.3 Matlab的简介 7
1.3.1 MATLAB的概况 7
1.3.2 MATLAB产生的背景 8
1.3.3 MATLAB的语言特点 9
2. 节点分析法和改进的节点分析法 11
2.1节点电压法 11
2.1.1节点电压法特点 11
2.1.2回路电流法特点 12
2.2 改进的节点分析法（MNA） 12
2.2.1修改节点分析 12
2.2.2关于MNA观察 15
2.2.3 A矩阵 17
2.2.4 x矩阵 21
2.2.5 Z矩阵 22
3. 网表分析器在Matlab的分析 25
3.1 网表规则 25
3.2 在MATLAB上的网表分析步骤 28
3.2.1 电压 28
3.2.2 电流 31
3.3 网表分析器编写思想 34
3.3.1 网表分析器编写步骤 34
3.3.2 解析输入文件（提取网表中的各个元件的属性） 34
3.3.3 预分配所有单元阵列 35
3.3.4 填写各个矩阵 36
4. 网表分析与手工分析对比 38
4.1 MNA与电阻 38
4.2 MNA与电抗元件 40
4.3 MNA与运算放大器 42
参考文献 46
附录 48
1. 引言 查看完整请+Q:351916072获取
1.1 网表生成技术的国内外研究现状
1.1.1 PSpice
PSpice是一种电路模拟程序，在国际上广泛通用。主要是面向电子电路和集成电路的分析软件，是Spice的一种微机版本，而且版本不断地在完善。PSpice既可以以文本方式进行电路数据的输入，也可以以图形方式进行电路数据输入。
1.1.2 Matlab
Matlab能进行矩阵运算和绘图，功能极其强大，各个科学研究和工程技术的领域都有使用此软件，Matlab的基本数据单元为矩阵和向量，运算功能非常丰富，对科学计算和工程问题的计算提供了很大方便。
1.2 网表提取技术的目的和意义
网表实用电路连接的描述方式来进行描述，逻辑门阵列具有连线表的排列方式的特性，传递着电路相互连接的信息，极大降低工作人员处理电路方面的难度，也可以用来做专用集成电路。
1.3 Matlab的简介
1.3.1 MATLAB的概况
MATLAB是Matrix Laboratory的缩写，具有矩阵实验室的意思。他具备强大的数值计算能力，它具有 专 业水平的符号计算的功能，也可以进行文字处理，建模仿真，也可以进行实时控制。MATLAB是以矩阵为基本数据单位，它的指令，表达式与数学和工程中常用的形式极其相似,所以用MATLAB来解决相同的问题要比用C,FORTRAN等语言要来的简单快捷的多。现在正流行的MATLAB版本具有上百种内部函数的主包与工具包.工具包又可以划分为功能类的工具包和学科类的工具包.功能工具包对MATLAB的符号和矩阵的计算进行极大地扩充,也具有可视化建模仿真的功能和进行文字处理及实时控制的处理。学科工具包的专业性很强,其中还有控制,信号处理与 通信的工具包等等都属于这一类。
1.3.2 MATLAB产生的背景
在70年代中期,在美国国家科学基金的资助Moler博士下，开发了调用EISPACK LINPACK与FORTRAN的子程序库。EISPACK是具有特征值求解功能的FOETRAN程序库,LINPACK是具有解线性方程功能的程序库。这两个程序库体现出了矩阵运算最高水平。到了70年代的后期,美国大学计算机系系主任的Cleve Moler给学生讲解线性代数的课程时,开始是想教学生学会使用LINPACK和EISPACK程序库,此时就出现了一种现象，学生在用用FORTRAN语言编写接口程序时花费了很大的时间和精力,发现这种现象后他开始亲自动手,他利用业余的时间帮助学生编写LINPACKK和EISPAC的接口程序。Moler将这个接口程序取名为MATLAB,该名字是矩阵和实验室两个英文单词的缩写，也就是Matrix Laboratory，取了每个单词的前三个字母。几年后， MATLAB软件作教学在几所大学，并为广大市民作为一个自由软件广为流传。
在今天的超过30数学类科技应用软件，在内核软件的原有条款的数学处理可以分为两大类。一种是数值计算软件如MATLAB ， XMATH ，高斯等，这类软件长于数值计算，高批量数据处理的效率;另一种类型的数学分析软件，数学，枫树等，这种类型的软件称为符号运算，分析解决方案，可以给任何确切的解决方案，其缺点是处理大量在低数据的效率。 MathWorks公司公司顺应多功能需求的趋势，对专业水平的优秀数字和图形功能的基础上，还率先开放了它的符号计算，文字处理，可视化，建模和实时控制能力，多学科，多部门的技术开发需要新一代的应用软件MATLAB 。经过多年的国际竞争， MATLAB中通过软件市场的价值占据了主导地位。
MATLAB在进入市场前，许多国际软件包开发的直接FORTRANC语言的编程语言。该软件的缺点是使用窄面，界面简单，程序不开且有基础库没有标准的结构，就很难适应各学科的最新发展，使它难以推广。各国科学家MATLAB的出现，开发学科软件提供了新的依据。在MATLAB走近80年代中期，一些软件包的领域原有的控制已被淘汰或重建MATLAB的。
在1993年4.0 The MathWorks公司的MATLAB版本的推出，于1995年4引进的。 2C版本（ WIN3 。倍） 1997年推出5.0版。 1999年推出的5.3版本。 MATLAB 5 ，X代表的MATLAB 4 ，X无论是界面还是内容都取得了长足的进步，透过超文本格式和PDF格式的帮助信息，在Netscape 3 .0或IE 4 . 0或更高版本， Acrobat Reader，可以方便地浏览和。
如今，该公司不断提高MathWorks公司后，MATLAB已成为适合多学科，多平台的工作大大的功能强大的软件。在国外， MATLAB已经经受住了岁月的考验。在欧洲和其他高校，MATLAB已经成为线性代数，自动控制理论，数理统计，数字信号处理，时间序列分析，基本的教学工具，如动态系统仿真的高级课程;成为攻读学位的大学生，研究生，博士生必须掌握的基本技能。在研究单位和工业部门的设计， MATLAB被广泛用于科学研究和解决具体问题。在中国，尤其是在工程， MATLAB会蓬勃发展。可以说，无论什么学科你所从事的工程，你可以找到在MATLAB中相应的功能。查看完整请+Q:351916072获取
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