Branch data Line data Source code
1 : : /*
2 : : * comp_1bit.core.cpp - device implementations for comp_1bit module
3 : : *
4 : : * This is free software; you can redistribute it and/or modify
5 : : * it under the terms of the GNU General Public License as published by
6 : : * the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
7 : : * any later version.
8 : : *
9 : : */
10 : :
11 : : #if HAVE_CONFIG_H
12 : : #include <config.h>
13 : : #endif
14 : :
15 : : #include "comp_1bit.analogfunction.h"
16 : : #include "component.h"
17 : : #include "device.h"
18 : : #include "comp_1bit.core.h"
19 : :
20 : : #ifndef CIR_comp_1bit
21 : : #define CIR_comp_1bit -1
22 : : #endif
23 : :
24 : : // external nodes
25 : : #define X 0
26 : : #define Y 1
27 : : #define L 2
28 : : #define G 3
29 : : #define E 4
30 : : // internal nodes
31 : : #define Ln1 5
32 : : #define Ln2 6
33 : : #define Gn1 7
34 : : #define Gn2 8
35 : : #define En1 9
36 : : #define En2 10
37 : :
38 : : // useful macro definitions
39 : : #define NP(node) real (getV (node))
40 : : #define BP(pnode,nnode) (NP(pnode) - NP(nnode))
41 : : #define _load_static_residual2(pnode,nnode,current)\
42 : : _rhs[pnode] -= current;\
43 : : _rhs[nnode] += current;
44 : : #define _load_static_augmented_residual2(pnode,nnode,current)\
45 : : _rhs[pnode] -= current;\
46 : : _rhs[nnode] += current;
47 : : #define _load_static_residual1(node,current)\
48 : : _rhs[node] -= current;
49 : : #define _load_static_augmented_residual1(node,current)\
50 : : _rhs[node] -= current;
51 : : #define _load_static_jacobian4(pnode,nnode,vpnode,vnnode,conductance)\
52 : : _jstat[pnode][vpnode] += conductance;\
53 : : _jstat[nnode][vnnode] += conductance;\
54 : : _jstat[pnode][vnnode] -= conductance;\
55 : : _jstat[nnode][vpnode] -= conductance;\
56 : : if (doHB) {\
57 : : _ghs[pnode] += conductance * BP(vpnode,vnnode);\
58 : : _ghs[nnode] -= conductance * BP(vpnode,vnnode);\
59 : : } else {\
60 : : _rhs[pnode] += conductance * BP(vpnode,vnnode);\
61 : : _rhs[nnode] -= conductance * BP(vpnode,vnnode);\
62 : : }
63 : : #define _load_static_jacobian2p(node,vpnode,vnnode,conductance)\
64 : : _jstat[node][vpnode] += conductance;\
65 : : _jstat[node][vnnode] -= conductance;\
66 : : if (doHB) {\
67 : : _ghs[node] += conductance * BP(vpnode,vnnode);\
68 : : } else {\
69 : : _rhs[node] += conductance * BP(vpnode,vnnode);\
70 : : }
71 : : #define _load_static_jacobian2s(pnode,nnode,node,conductance)\
72 : : _jstat[pnode][node] += conductance;\
73 : : _jstat[nnode][node] -= conductance;\
74 : : if (doHB) {\
75 : : _ghs[pnode] += conductance * NP(node);\
76 : : _ghs[nnode] -= conductance * NP(node);\
77 : : } else {\
78 : : _rhs[pnode] += conductance * NP(node);\
79 : : _rhs[nnode] -= conductance * NP(node);\
80 : : }
81 : : #define _load_static_jacobian1(node,vnode,conductance)\
82 : : _jstat[node][vnode] += conductance;\
83 : : if (doHB) {\
84 : : _ghs[node] += conductance * NP(vnode);\
85 : : } else {\
86 : : _rhs[node] += conductance * NP(vnode);\
87 : : }
88 : : #define _load_dynamic_residual2(pnode,nnode,charge)\
89 : : if (doTR) _charges[pnode][nnode] += charge;\
90 : : if (doHB) {\
91 : : _qhs[pnode] -= charge;\
92 : : _qhs[nnode] += charge;\
93 : : }
94 : : #define _load_dynamic_residual1(node,charge)\
95 : : if (doTR) _charges[node][node] += charge;\
96 : : if (doHB) {\
97 : : _qhs[node] -= charge;\
98 : : }
99 : : #define _load_dynamic_jacobian4(pnode,nnode,vpnode,vnnode,capacitance)\
100 : : if (doAC) {\
101 : : _jdyna[pnode][vpnode] += capacitance;\
102 : : _jdyna[nnode][vnnode] += capacitance;\
103 : : _jdyna[pnode][vnnode] -= capacitance;\
104 : : _jdyna[nnode][vpnode] -= capacitance;\
105 : : }\
106 : : if (doTR) {\
107 : : _caps[pnode][nnode][vpnode][vnnode] += capacitance;\
108 : : }\
109 : : if (doHB) {\
110 : : _chs[pnode] += capacitance * BP(vpnode,vnnode);\
111 : : _chs[nnode] -= capacitance * BP(vpnode,vnnode);\
112 : : }
113 : : #define _load_dynamic_jacobian2s(pnode,nnode,vnode,capacitance)\
114 : : if (doAC) {\
115 : : _jdyna[pnode][vnode] += capacitance;\
116 : : _jdyna[nnode][vnode] -= capacitance;\
117 : : }\
118 : : if (doTR) {\
119 : : _caps[pnode][nnode][vnode][vnode] += capacitance;\
120 : : }\
121 : : if (doHB) {\
122 : : _chs[pnode] += capacitance * NP(vnode);\
123 : : _chs[nnode] -= capacitance * NP(vnode);\
124 : : }
125 : : #define _load_dynamic_jacobian2p(node,vpnode,vnnode,capacitance)\
126 : : if (doAC) {\
127 : : _jdyna[node][vpnode] += capacitance;\
128 : : _jdyna[node][vnnode] -= capacitance;\
129 : : }\
130 : : if (doTR) {\
131 : : _caps[node][node][vpnode][vnnode] += capacitance;\
132 : : }\
133 : : if (doHB) {\
134 : : _chs[node] += capacitance * BP(vpnode,vnnode);\
135 : : }
136 : : #define _load_dynamic_jacobian1(node,vnode,capacitance)\
137 : : if (doAC) {\
138 : : _jdyna[node][vnode] += capacitance;\
139 : : }\
140 : : if (doTR) {\
141 : : _caps[node][node][vnode][vnode] += capacitance;\
142 : : }\
143 : : if (doHB) {\
144 : : _chs[node] += capacitance * NP(vnode);\
145 : : }
146 : :
147 : : #define _save_whitenoise1(n1,pwr,type)\
148 : : _white_pwr[n1][n1] += pwr;
149 : : #define _save_whitenoise2(n1,n2,pwr,type)\
150 : : _white_pwr[n1][n2] += pwr;
151 : : #define _save_flickernoise1(n1,pwr,exp,type)\
152 : : _flicker_pwr[n1][n1] += pwr;\
153 : : _flicker_exp[n1][n1] += exp;
154 : : #define _save_flickernoise2(n1,n2,pwr,exp,type)\
155 : : _flicker_pwr[n1][n2] += pwr;\
156 : : _flicker_exp[n1][n2] += exp;
157 : : #define _load_whitenoise2(n1,n2,pwr)\
158 : : cy (n1,n2) -= pwr/kB/T0; cy (n2,n1) -= pwr/kB/T0;\
159 : : cy (n1,n1) += pwr/kB/T0; cy (n2,n2) += pwr/kB/T0;
160 : : #define _load_whitenoise1(n1,pwr)\
161 : : cy (n1,n1) += pwr/kB/T0;
162 : : #define _load_flickernoise2(n1,n2,pwr,exp)\
163 : : cy (n1,n2) -= pwr*pow(_freq,-exp)/kB/T0;\
164 : : cy (n2,n1) -= pwr*pow(_freq,-exp)/kB/T0;\
165 : : cy (n1,n1) += pwr*pow(_freq,-exp)/kB/T0;\
166 : : cy (n2,n2) += pwr*pow(_freq,-exp)/kB/T0;
167 : : #define _load_flickernoise1(n1,pwr,exp)\
168 : : cy (n1,n1) += pwr*pow(_freq,-exp)/kB/T0;
169 : :
170 : : // derivative helper macros
171 : : // transcendental LRM p. 59
172 : : #define m00_cos(v00,x) v00 = cos(x);
173 : : #define m10_cos(v10,v00,x) v10 = (-sin(x));
174 : : #define m00_sin(v00,x) v00 = sin(x);
175 : : #define m10_sin(v10,v00,x) v10 = (cos(x));
176 : : #define m00_tan(v00,x) v00 = tan(x);
177 : : #define m10_tan(v10,v00,x) v10 = (1.0/cos(x)/cos(x));
178 : : #define m00_cosh(v00,x) v00 = cosh(x);
179 : : #define m10_cosh(v10,v00,x) v10 = (sinh(x));
180 : : #define m00_sinh(v00,x) v00 = sinh(x);
181 : : #define m10_sinh(v10,v00,x) v10 = (cosh(x));
182 : : #define m00_tanh(v00,x) v00 = tanh(x);
183 : : #define m10_tanh(v10,v00,x) v10 = (1.0/cosh(x)/cosh(x));
184 : : #define m00_acos(v00,x) v00 = acos(x);
185 : : #define m10_acos(v10,v00,x) v10 = (-1.0/sqrt(1-x*x));
186 : : #define m00_asin(v00,x) v00 = asin(x);
187 : : #define m10_asin(v10,v00,x) v10 = (+1.0/sqrt(1-x*x));
188 : : #define m00_atan(v00,x) v00 = atan(x);
189 : : #define m10_atan(v10,v00,x) v10 = (+1.0/(1+x*x));
190 : : #define m00_hypot(v00,x,y) v00 = sqrt((x)*(x)+(y)*(y));
191 : : #define m10_hypot(v10,v00,x,y) v10 = (x)/(v00);
192 : : #define m11_hypot(v11,v00,x,y) v11 = (y)/(v00);
193 : : #define m00_atan2(v00,x,y) v00 = atan2(x,y);
194 : : // TODO atan2 derivatives ?
195 : : #define m00_acosh(v00,x) v00 = acosh(x);
196 : : #define m10_acosh(v10,v00,x) v10 = (1.0/(sqrt(x-1)*sqrt(x+1)));
197 : : #define m00_asinh(v00,x) v00 = asinh(x);
198 : : #define m10_asinh(v10,v00,x) v10 = (1.0/(sqrt(x*x+1)));
199 : : #define m00_atanh(v00,x) v00 = atanh(x);
200 : : #define m10_atanh(v10,v00,x) v10 = (1.0/(1-x*x));
201 : :
202 : :
203 : : // standard functions LRM p.58
204 : : #define m00_logE(v00,x) v00 = log(x);
205 : : #define m10_logE(v10,v00,x) v10 = (1.0/x);
206 : : #define m00_log10(v00,x) v00 = log10(x);
207 : : #define m10_log10(v10,v00,x) v10 = (1.0/x/M_LN10);
208 : : #define m00_exp(v00,x) v00 = exp(x);
209 : : #define m10_exp(v10,v00,x) v10 = v00;
210 : : #define m00_sqrt(v00,x) v00 = sqrt(x);
211 : : #define m10_sqrt(v10,v00,x) v10 = (0.5/v00);
212 : : #define m00_min(v00,x,y) v00 = ((x)<(y))?(x):(y);
213 : : #define m10_min(v10,v00,x,y) v10 = ((x)<(y))?1.0:0.0;
214 : : #define m11_min(v11,v00,x,y) v11 = ((x)<(y))?0.0:1.0;
215 : : #define m00_max(v00,x,y) v00 = ((x)>(y))?(x):(y);
216 : : #define m10_max(v10,v00,x,y) v10 = ((x)>(y))?1.0:0.0;
217 : : #define m11_max(v11,v00,x,y) v11 = ((x)>(y))?0.0:1.0;
218 : : #define m00_pow(v00,x,y) v00 = pow(x,y);
219 : : #define m10_pow(v10,v00,x,y) v10 = (x==0.0)?0.0:(v00)*(y)/(x);
220 : : #define m11_pow(v11,v00,x,y) v11 = (x==0.0)?0.0:(log(x)*(v00));
221 : : #define m00_abs(v00,x) v00 = ((x)<(0)?(-(x)):(x));
222 : : #define m10_abs(v10,v00,x) v10 = (((x)>=0)?(+1.0):(-1.0));
223 : : #define m00_floor(v00,x) v00 = floor(x);
224 : : #define m10_floor(v10,v00,x) v10 = 1.0;
225 : :
226 : : #define m00_ceil(v00,x) v00 = ceil(x);
227 : : // TODO ceil derivative, needed?
228 : :
229 : : // analog operator, LRM p.61
230 : : #define m00_limexp(v00,x) v00 = ((x)<80.0?exp(x):exp(80.0)*(x-79.0));
231 : : #define m10_limexp(v10,v00,x) v10 = ((x)<80.0?(v00):exp(80.0));
232 : :
233 : : // analog kernel parameter system functions, LRM p.215
234 : : #define m00_vt(x) (kBoverQ*(x))
235 : : #define m10_vt(x) (kBoverQ)
236 : :
237 : : // extra functions (?)
238 : : #define m00_div(v00,v10,x,y) double v10=1/(y); double v00=(x)*v10;
239 : : #define m10_div(v10,v00,vv,x,y)
240 : : #define m11_div(v11,v00,vv,x,y) double v11 = -v00*vv;
241 : : #define m00_mult(v00,v10,v11,x,y) double v10=(x); double v11=(y); double v00=v10*v11;
242 : : #define m00_add(v00,x,y) double v00=(x)+(y);
243 : :
244 : : // second derivatives
245 : : #define m20_logE(v00) (-1.0/v00/v00)
246 : : #define m20_exp(v00) exp(v00)
247 : : #define m20_limexp(v00) ((v00)<80.0?exp(v00):0.0)
248 : : #define m20_sqrt(v00) (-0.25/(v00)/sqrt(v00))
249 : : #define m20_abs(v00) 0.0
250 : : #define m20_pow(x,y) ((y)*((y)-1.0)*pow(x,y)/(x)/(x))
251 : :
252 : :
253 : : // simulator specific definitions
254 : : #define _modelname "comp_1bit"
255 : : #define _instancename getName()
256 : : #define _circuit_temp (getPropertyDouble("Temp")+273.15)
257 : : #define _param_given(p) (isPropertyGiven(p)?1:0)
258 : :
259 : :
260 : : // $vt and $vt() functions
261 : : #define _vt_nom (kBoverQ*_circuit_temp)
262 : :
263 : : using namespace qucs::device;
264 : : using qucs::matrix;
265 : :
266 : : /* Device constructor. */
267 : 0 : comp_1bit::comp_1bit() : circuit (11)
268 : : {
269 : 0 : type = CIR_comp_1bit;
270 : 0 : }
271 : :
272 : : /* Initialization of model. */
273 : 0 : void comp_1bit::initModel (void)
274 : : {
275 : : // create internal nodes
276 : 0 : setInternalNode (Ln1, "Ln1");
277 : 0 : setInternalNode (Ln2, "Ln2");
278 : 0 : setInternalNode (Gn1, "Gn1");
279 : 0 : setInternalNode (Gn2, "Gn2");
280 : 0 : setInternalNode (En1, "En1");
281 : 0 : setInternalNode (En2, "En2");
282 : :
283 : : // get device model parameters
284 : 0 : loadVariables ();
285 : : // evaluate global model equations
286 : 0 : initializeModel ();
287 : : // evaluate initial step equations
288 : 0 : initialStep ();
289 : : // evaluate global instance equations
290 : 0 : initializeInstance ();
291 : 0 : }
292 : :
293 : : /* Initialization of DC analysis. */
294 : 0 : void comp_1bit::initDC (void)
295 : : {
296 : 0 : allocMatrixMNA ();
297 : 0 : initModel ();
298 : 0 : pol = 1;
299 : 0 : restartDC ();
300 : 0 : doAC = 1;
301 : 0 : doTR = 0;
302 : 0 : doHB = 0;
303 : 0 : }
304 : :
305 : : /* Run when DC is restarted (fallback algorithms). */
306 : 0 : void comp_1bit::restartDC (void)
307 : : {
308 : 0 : }
309 : :
310 : : /* Initialize Verilog-AMS code. */
311 : 0 : void comp_1bit::initVerilog (void)
312 : : {
313 : : // initialization of noise variables
314 : :
315 : : int i1, i2, i3, i4;
316 : :
317 : : // zero charges
318 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 11; i1++) {
319 [ # # ]: 0 : for (i2 = 0; i2 < 11; i2++) {
320 : 0 : _charges[i1][i2] = 0.0;
321 : : } }
322 : :
323 : : // zero capacitances
324 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 11; i1++) {
325 [ # # ]: 0 : for (i2 = 0; i2 < 11; i2++) {
326 [ # # ]: 0 : for (i3 = 0; i3 < 11; i3++) {
327 [ # # ]: 0 : for (i4 = 0; i4 < 11; i4++) {
328 : 0 : _caps[i1][i2][i3][i4] = 0.0;
329 : : } } } }
330 : :
331 : : // zero right hand side, static and dynamic jacobian
332 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 11; i1++) {
333 : 0 : _rhs[i1] = 0.0;
334 : 0 : _qhs[i1] = 0.0;
335 : 0 : _chs[i1] = 0.0;
336 : 0 : _ghs[i1] = 0.0;
337 [ # # ]: 0 : for (i2 = 0; i2 < 11; i2++) {
338 : 0 : _jstat[i1][i2] = 0.0;
339 : 0 : _jdyna[i1][i2] = 0.0;
340 : : }
341 : : }
342 : 0 : }
343 : :
344 : : /* Load device model input parameters. */
345 : 0 : void comp_1bit::loadVariables (void)
346 : : {
347 : 0 : TR = getPropertyDouble ("TR");
348 : 0 : Delay = getPropertyDouble ("Delay");
349 : 0 : }
350 : :
351 : : /* #define's for translated code */
352 : : #undef _DDT
353 : : #define _DDT(q) q
354 : : #define _DYNAMIC
355 : : #define _DERIVATE
356 : : #define _DDX
357 : : #define _DERIVATEFORDDX
358 : :
359 : : /* Evaluate Verilog-AMS equations in model initialization. */
360 : 0 : void comp_1bit::initializeModel (void)
361 : : {
362 : : #if defined(_DYNAMIC)
363 : : #endif
364 : : {
365 : 0 : Rd=1e3;
366 : : #if defined(_DYNAMIC)
367 : 0 : Cd=((Delay*1.43)/Rd);
368 : : #endif
369 : : }
370 : 0 : }
371 : :
372 : : /* Evaluate Verilog-AMS equations in instance initialization. */
373 : 0 : void comp_1bit::initializeInstance (void)
374 : : {
375 : 0 : }
376 : :
377 : : /* Evaluate Verilog-AMS equations in initial step. */
378 : 0 : void comp_1bit::initialStep (void)
379 : : {
380 : 0 : }
381 : :
382 : : /* Evaluate Verilog-AMS equations in final step. */
383 : 0 : void comp_1bit::finalStep (void)
384 : : {
385 : 0 : }
386 : :
387 : : /* Evaluate Verilog-AMS equations in analog block. */
388 : 0 : void comp_1bit::calcVerilog (void)
389 : : {
390 : :
391 : : /* ----------------- evaluate verilog analog equations -------------------- */
392 : : double mL;
393 : : #if defined(_DERIVATE)
394 : : double mL_VX_GND;
395 : : double mL_VY_GND;
396 : : #endif
397 : : double mG;
398 : : #if defined(_DERIVATE)
399 : : double mG_VX_GND;
400 : : double mG_VY_GND;
401 : : #endif
402 : : double mE;
403 : : #if defined(_DERIVATE)
404 : : double mE_VX_GND;
405 : : double mE_VY_GND;
406 : : #endif
407 : : #if defined(_DERIVATE)
408 [ # # ]: 0 : mE_VX_GND=(-(((1-NP(Y)))+(-1.0)*NP(Y)));
409 [ # # ]: 0 : mE_VY_GND=(-((NP(X)*(-1.0))+((1-NP(X)))));
410 : : #endif
411 [ # # ][ # # ]: 0 : mE=(1-((NP(X)*(1-NP(Y)))+((1-NP(X))*NP(Y))));
[ # # ]
412 : : #if defined(_DERIVATE)
413 : 0 : mG_VX_GND=((1-NP(Y)));
414 : 0 : mG_VY_GND=(NP(X)*(-1.0));
415 : : #endif
416 [ # # ]: 0 : mG=(NP(X)*(1-NP(Y)));
417 : : #if defined(_DERIVATE)
418 : 0 : mL_VX_GND=(-1.0)*NP(Y);
419 : 0 : mL_VY_GND=((1-NP(X)));
420 : : #endif
421 [ # # ]: 0 : mL=((1-NP(X))*NP(Y));
422 : : {
423 : 0 : double m00_tanh(d00_tanh0,(TR*(mE-0.5)))
424 : : #if defined(_DERIVATE)
425 : 0 : double m10_tanh(d10_tanh0,d00_tanh0,(TR*(mE-0.5)))
426 : : #endif
427 : 0 : _load_static_residual1(En1,((-0.5)*(1+d00_tanh0)));
428 : : #if defined(_DERIVATE)
429 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(En1,Y,((-0.5)*(TR*mE_VY_GND)*d10_tanh0));
430 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(En1,X,((-0.5)*(TR*mE_VX_GND)*d10_tanh0));
431 : : #endif
432 : : }
433 : 0 : _load_static_residual1(En1,NP(En1));
434 : : #if defined(_DERIVATE)
435 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(En1,En1,1.0);
436 : : #endif
437 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_residual2(En1,En2,(BP(En1,En2)/Rd));
438 : : #if defined(_DERIVATE)
439 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_jacobian4(En1,En2,En1,En2,(1/Rd));
[ # # ][ # # ]
[ # # ]
440 : : #endif
441 : : #if defined(_DYNAMIC)
442 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_dynamic_residual1(En2,_DDT((Cd*NP(En2))));
443 : : #if defined(_DERIVATE)
444 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_dynamic_jacobian1(En2,En2,(Cd));
[ # # ]
445 : : #endif
446 : : #endif
447 : 0 : _load_static_residual1(E,(-NP(En2)));
448 : : #if defined(_DERIVATE)
449 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(E,En2,(-1.0));
450 : : #endif
451 : 0 : _load_static_residual1(E,NP(E));
452 : : #if defined(_DERIVATE)
453 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(E,E,1.0);
454 : : #endif
455 : : {
456 : 0 : double m00_tanh(d00_tanh0,(TR*(mG-0.5)))
457 : : #if defined(_DERIVATE)
458 : 0 : double m10_tanh(d10_tanh0,d00_tanh0,(TR*(mG-0.5)))
459 : : #endif
460 : 0 : _load_static_residual1(Gn1,((-0.5)*(1+d00_tanh0)));
461 : : #if defined(_DERIVATE)
462 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Gn1,Y,((-0.5)*(TR*mG_VY_GND)*d10_tanh0));
463 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Gn1,X,((-0.5)*(TR*mG_VX_GND)*d10_tanh0));
464 : : #endif
465 : : }
466 : 0 : _load_static_residual1(Gn1,NP(Gn1));
467 : : #if defined(_DERIVATE)
468 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Gn1,Gn1,1.0);
469 : : #endif
470 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_residual2(Gn1,Gn2,(BP(Gn1,Gn2)/Rd));
471 : : #if defined(_DERIVATE)
472 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_jacobian4(Gn1,Gn2,Gn1,Gn2,(1/Rd));
[ # # ][ # # ]
[ # # ]
473 : : #endif
474 : : #if defined(_DYNAMIC)
475 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_dynamic_residual1(Gn2,_DDT((Cd*NP(Gn2))));
476 : : #if defined(_DERIVATE)
477 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_dynamic_jacobian1(Gn2,Gn2,(Cd));
[ # # ]
478 : : #endif
479 : : #endif
480 : 0 : _load_static_residual1(G,(-NP(Gn2)));
481 : : #if defined(_DERIVATE)
482 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(G,Gn2,(-1.0));
483 : : #endif
484 : 0 : _load_static_residual1(G,NP(G));
485 : : #if defined(_DERIVATE)
486 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(G,G,1.0);
487 : : #endif
488 : : {
489 : 0 : double m00_tanh(d00_tanh0,(TR*(mL-0.5)))
490 : : #if defined(_DERIVATE)
491 : 0 : double m10_tanh(d10_tanh0,d00_tanh0,(TR*(mL-0.5)))
492 : : #endif
493 : 0 : _load_static_residual1(Ln1,((-0.5)*(1+d00_tanh0)));
494 : : #if defined(_DERIVATE)
495 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Ln1,Y,((-0.5)*(TR*mL_VY_GND)*d10_tanh0));
496 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Ln1,X,((-0.5)*(TR*mL_VX_GND)*d10_tanh0));
497 : : #endif
498 : : }
499 : 0 : _load_static_residual1(Ln1,NP(Ln1));
500 : : #if defined(_DERIVATE)
501 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Ln1,Ln1,1.0);
502 : : #endif
503 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_residual2(Ln1,Ln2,(BP(Ln1,Ln2)/Rd));
504 : : #if defined(_DERIVATE)
505 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_jacobian4(Ln1,Ln2,Ln1,Ln2,(1/Rd));
[ # # ][ # # ]
[ # # ]
506 : : #endif
507 : : #if defined(_DYNAMIC)
508 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_dynamic_residual1(Ln2,_DDT((Cd*NP(Ln2))));
509 : : #if defined(_DERIVATE)
510 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_dynamic_jacobian1(Ln2,Ln2,(Cd));
[ # # ]
511 : : #endif
512 : : #endif
513 : 0 : _load_static_residual1(L,(-NP(Ln2)));
514 : : #if defined(_DERIVATE)
515 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(L,Ln2,(-1.0));
516 : : #endif
517 : 0 : _load_static_residual1(L,NP(L));
518 : : #if defined(_DERIVATE)
519 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(L,L,1.0);
520 : : #endif
521 : :
522 : : /* ------------------ end of verilog analog equations --------------------- */
523 : :
524 : : /* ------------------ evaluate verilog noise equations -------------------- */
525 : :
526 : : /* ------------------- end of verilog noise equations --------------------- */
527 : 0 : }
528 : :
529 : : /* Perform DC iteration. */
530 : 0 : void comp_1bit::calcDC (void)
531 : : {
532 : : // evaluate Verilog code
533 : 0 : initVerilog ();
534 : 0 : calcVerilog ();
535 : :
536 : : // fill right hand side and static jacobian
537 [ # # ]: 0 : for (int i1 = 0; i1 < 11; i1++) {
538 [ # # ]: 0 : setI (i1, _rhs[i1]);
539 [ # # ]: 0 : for (int i2 = 0; i2 < 11; i2++) {
540 [ # # ]: 0 : setY (i1, i2, _jstat[i1][i2]);
541 : : }
542 : : }
543 : 0 : }
544 : :
545 : : /* Save operating points. */
546 : 0 : void comp_1bit::saveOperatingPoints (void)
547 : : {
548 : : // save global instance operating points
549 : 0 : }
550 : :
551 : : /* Load operating points. */
552 : 0 : void comp_1bit::loadOperatingPoints (void)
553 : : {
554 : 0 : }
555 : :
556 : : /* Calculate operating points. */
557 : 0 : void comp_1bit::calcOperatingPoints (void)
558 : : {
559 : 0 : }
560 : :
561 : : /* Initialization of AC analysis. */
562 : 0 : void comp_1bit::initAC (void)
563 : : {
564 : 0 : allocMatrixMNA ();
565 : 0 : }
566 : :
567 : : /* Perform AC calculations. */
568 : 0 : void comp_1bit::calcAC (nr_double_t frequency)
569 : : {
570 [ # # ]: 0 : setMatrixY (calcMatrixY (frequency));
571 : 0 : }
572 : :
573 : : /* Compute Y-matrix for AC analysis. */
574 : 0 : matrix comp_1bit::calcMatrixY (nr_double_t frequency)
575 : : {
576 : 0 : _freq = frequency;
577 : 0 : saveOperatingPoints ();
578 : 0 : matrix y (11);
579 : :
580 [ # # ]: 0 : for (int i1 = 0; i1 < 11; i1++) {
581 [ # # ]: 0 : for (int i2 = 0; i2 < 11; i2++) {
582 : 0 : y (i1,i2) = nr_complex_t (_jstat[i1][i2], _jdyna[i1][i2] * 2 * M_PI * _freq);
583 : : }
584 : : }
585 : :
586 : 0 : return y;
587 : : }
588 : :
589 : : /* Initialization of S-parameter analysis. */
590 : 0 : void comp_1bit::initSP (void)
591 : : {
592 : 0 : allocMatrixS ();
593 : 0 : }
594 : :
595 : : /* Perform S-parameter calculations. */
596 : 0 : void comp_1bit::calcSP (nr_double_t frequency)
597 : : {
598 [ # # ][ # # ]: 0 : setMatrixS (ytos (calcMatrixY (frequency)));
[ # # ][ # # ]
[ # # ]
599 : 0 : }
600 : :
601 : : /* Initialization of transient analysis. */
602 : 0 : void comp_1bit::initTR (void)
603 : : {
604 : 0 : setStates (2 * 11 * 11);
605 : 0 : initDC ();
606 : 0 : }
607 : :
608 : : /* Perform transient analysis iteration step. */
609 : 0 : void comp_1bit::calcTR (nr_double_t)
610 : : {
611 : 0 : doHB = 0;
612 : 0 : doAC = 1;
613 : 0 : doTR = 1;
614 : 0 : calcDC ();
615 : :
616 : : int i1, i2, i3, i4, state;
617 : :
618 : : // 2-node charge integrations
619 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 11; i1++) {
620 [ # # ]: 0 : for (i2 = 0; i2 < 11; i2++) {
621 : 0 : state = 2 * (i2 + 11 * i1);
622 [ # # ]: 0 : if (i1 != i2)
623 [ # # ]: 0 : if (_charges[i1][i2] != 0.0)
624 : 0 : transientCapacitanceQ (state, i1, i2, _charges[i1][i2]);
625 : : } }
626 : :
627 : : // 1-node charge integrations
628 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 11; i1++) {
629 : 0 : state = 2 * (i1 + 11 * i1);
630 [ # # ]: 0 : if (_charges[i1][i1] != 0.0)
631 : 0 : transientCapacitanceQ (state, i1, _charges[i1][i1]);
632 : : }
633 : :
634 : : // charge: 2-node, voltage: 2-node
635 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 11; i1++) {
636 [ # # ]: 0 : for (i2 = 0; i2 < 11; i2++) {
637 [ # # ]: 0 : if (i1 != i2)
638 [ # # ]: 0 : for (i3 = 0; i3 < 11; i3++) {
639 [ # # ]: 0 : for (i4 = 0; i4 < 11; i4++) {
640 [ # # ]: 0 : if (i3 != i4)
641 [ # # ]: 0 : if (_caps[i1][i2][i3][i4] != 0.0)
642 [ # # ][ # # ]: 0 : transientCapacitanceC (i1, i2, i3, i4, _caps[i1][i2][i3][i4], BP(i3,i4));
643 : : } } } }
644 : :
645 : : // charge: 2-node, voltage: 1-node
646 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 11; i1++) {
647 [ # # ]: 0 : for (i2 = 0; i2 < 11; i2++) {
648 [ # # ]: 0 : if (i1 != i2)
649 [ # # ]: 0 : for (i3 = 0; i3 < 11; i3++) {
650 [ # # ]: 0 : if (_caps[i1][i2][i3][i3] != 0.0)
651 [ # # ]: 0 : transientCapacitanceC2Q (i1, i2, i3, _caps[i1][i2][i3][i3], NP(i3));
652 : : } } }
653 : :
654 : : // charge: 1-node, voltage: 2-node
655 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 11; i1++) {
656 [ # # ]: 0 : for (i3 = 0; i3 < 11; i3++) {
657 [ # # ]: 0 : for (i4 = 0; i4 < 11; i4++) {
658 [ # # ]: 0 : if (i3 != i4)
659 [ # # ]: 0 : if (_caps[i1][i1][i3][i4] != 0.0)
660 [ # # ][ # # ]: 0 : transientCapacitanceC2V (i1, i3, i4, _caps[i1][i1][i3][i4], BP(i3,i4));
661 : : } } }
662 : :
663 : : // charge: 1-node, voltage: 1-node
664 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 11; i1++) {
665 [ # # ]: 0 : for (i3 = 0; i3 < 11; i3++) {
666 [ # # ]: 0 : if (_caps[i1][i1][i3][i3] != 0.0)
667 [ # # ]: 0 : transientCapacitanceC (i1, i3, _caps[i1][i1][i3][i3], NP(i3));
668 : : } }
669 : 0 : }
670 : :
671 : : /* Compute Cy-matrix for AC noise analysis. */
672 : 0 : matrix comp_1bit::calcMatrixCy (nr_double_t frequency)
673 : : {
674 : 0 : _freq = frequency;
675 : 0 : matrix cy (11);
676 : :
677 : :
678 : 0 : return cy;
679 : : }
680 : :
681 : : /* Perform AC noise computations. */
682 : 0 : void comp_1bit::calcNoiseAC (nr_double_t frequency)
683 : : {
684 [ # # ]: 0 : setMatrixN (calcMatrixCy (frequency));
685 : 0 : }
686 : :
687 : : /* Perform S-parameter noise computations. */
688 : 0 : void comp_1bit::calcNoiseSP (nr_double_t frequency)
689 : : {
690 [ # # ][ # # ]: 0 : setMatrixN (cytocs (calcMatrixCy (frequency) * z0, getMatrixS ()));
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ]
691 : 0 : }
692 : :
693 : : /* Initialization of HB analysis. */
694 : 0 : void comp_1bit::initHB (int)
695 : : {
696 : 0 : initDC ();
697 : 0 : allocMatrixHB ();
698 : 0 : }
699 : :
700 : : /* Perform HB analysis. */
701 : 0 : void comp_1bit::calcHB (int)
702 : : {
703 : 0 : doHB = 1;
704 : 0 : doAC = 1;
705 : 0 : doTR = 0;
706 : :
707 : : // jacobian dI/dV and currents get filled
708 : 0 : calcDC ();
709 : 0 : saveOperatingPoints ();
710 : :
711 : : // fill in HB matrices
712 [ # # ]: 0 : for (int i1 = 0; i1 < 11; i1++) {
713 [ # # ]: 0 : setQ (i1, _qhs[i1]); // charges
714 [ # # ]: 0 : setCV (i1, _chs[i1]); // jacobian dQ/dV * V
715 [ # # ]: 0 : setGV (i1, _ghs[i1]); // jacobian dI/dV * V
716 [ # # ]: 0 : for (int i2 = 0; i2 < 11; i2++) {
717 [ # # ]: 0 : setQV (i1, i2, _jdyna[i1][i2]); // jacobian dQ/dV
718 : : }
719 : : }
720 : 0 : }
721 : :
722 : : #include "comp_1bit.defs.h"
723 : :
|
