Branch data Line data Source code
1 : : /*
2 : : * dmux2to4.core.cpp - device implementations for dmux2to4 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 "dmux2to4.analogfunction.h"
16 : : #include "component.h"
17 : : #include "device.h"
18 : : #include "dmux2to4.core.h"
19 : :
20 : : #ifndef CIR_dmux2to4
21 : : #define CIR_dmux2to4 -1
22 : : #endif
23 : :
24 : : // external nodes
25 : : #define EN 0
26 : : #define A 1
27 : : #define B 2
28 : : #define Y3 3
29 : : #define Y2 4
30 : : #define Y1 5
31 : : #define Y0 6
32 : : // internal nodes
33 : : #define Y0n1 7
34 : : #define Y0n2 8
35 : : #define Y1n1 9
36 : : #define Y1n2 10
37 : : #define Y2n1 11
38 : : #define Y2n2 12
39 : : #define Y3n1 13
40 : : #define Y3n2 14
41 : :
42 : : // useful macro definitions
43 : : #define NP(node) real (getV (node))
44 : : #define BP(pnode,nnode) (NP(pnode) - NP(nnode))
45 : : #define _load_static_residual2(pnode,nnode,current)\
46 : : _rhs[pnode] -= current;\
47 : : _rhs[nnode] += current;
48 : : #define _load_static_augmented_residual2(pnode,nnode,current)\
49 : : _rhs[pnode] -= current;\
50 : : _rhs[nnode] += current;
51 : : #define _load_static_residual1(node,current)\
52 : : _rhs[node] -= current;
53 : : #define _load_static_augmented_residual1(node,current)\
54 : : _rhs[node] -= current;
55 : : #define _load_static_jacobian4(pnode,nnode,vpnode,vnnode,conductance)\
56 : : _jstat[pnode][vpnode] += conductance;\
57 : : _jstat[nnode][vnnode] += conductance;\
58 : : _jstat[pnode][vnnode] -= conductance;\
59 : : _jstat[nnode][vpnode] -= conductance;\
60 : : if (doHB) {\
61 : : _ghs[pnode] += conductance * BP(vpnode,vnnode);\
62 : : _ghs[nnode] -= conductance * BP(vpnode,vnnode);\
63 : : } else {\
64 : : _rhs[pnode] += conductance * BP(vpnode,vnnode);\
65 : : _rhs[nnode] -= conductance * BP(vpnode,vnnode);\
66 : : }
67 : : #define _load_static_jacobian2p(node,vpnode,vnnode,conductance)\
68 : : _jstat[node][vpnode] += conductance;\
69 : : _jstat[node][vnnode] -= conductance;\
70 : : if (doHB) {\
71 : : _ghs[node] += conductance * BP(vpnode,vnnode);\
72 : : } else {\
73 : : _rhs[node] += conductance * BP(vpnode,vnnode);\
74 : : }
75 : : #define _load_static_jacobian2s(pnode,nnode,node,conductance)\
76 : : _jstat[pnode][node] += conductance;\
77 : : _jstat[nnode][node] -= conductance;\
78 : : if (doHB) {\
79 : : _ghs[pnode] += conductance * NP(node);\
80 : : _ghs[nnode] -= conductance * NP(node);\
81 : : } else {\
82 : : _rhs[pnode] += conductance * NP(node);\
83 : : _rhs[nnode] -= conductance * NP(node);\
84 : : }
85 : : #define _load_static_jacobian1(node,vnode,conductance)\
86 : : _jstat[node][vnode] += conductance;\
87 : : if (doHB) {\
88 : : _ghs[node] += conductance * NP(vnode);\
89 : : } else {\
90 : : _rhs[node] += conductance * NP(vnode);\
91 : : }
92 : : #define _load_dynamic_residual2(pnode,nnode,charge)\
93 : : if (doTR) _charges[pnode][nnode] += charge;\
94 : : if (doHB) {\
95 : : _qhs[pnode] -= charge;\
96 : : _qhs[nnode] += charge;\
97 : : }
98 : : #define _load_dynamic_residual1(node,charge)\
99 : : if (doTR) _charges[node][node] += charge;\
100 : : if (doHB) {\
101 : : _qhs[node] -= charge;\
102 : : }
103 : : #define _load_dynamic_jacobian4(pnode,nnode,vpnode,vnnode,capacitance)\
104 : : if (doAC) {\
105 : : _jdyna[pnode][vpnode] += capacitance;\
106 : : _jdyna[nnode][vnnode] += capacitance;\
107 : : _jdyna[pnode][vnnode] -= capacitance;\
108 : : _jdyna[nnode][vpnode] -= capacitance;\
109 : : }\
110 : : if (doTR) {\
111 : : _caps[pnode][nnode][vpnode][vnnode] += capacitance;\
112 : : }\
113 : : if (doHB) {\
114 : : _chs[pnode] += capacitance * BP(vpnode,vnnode);\
115 : : _chs[nnode] -= capacitance * BP(vpnode,vnnode);\
116 : : }
117 : : #define _load_dynamic_jacobian2s(pnode,nnode,vnode,capacitance)\
118 : : if (doAC) {\
119 : : _jdyna[pnode][vnode] += capacitance;\
120 : : _jdyna[nnode][vnode] -= capacitance;\
121 : : }\
122 : : if (doTR) {\
123 : : _caps[pnode][nnode][vnode][vnode] += capacitance;\
124 : : }\
125 : : if (doHB) {\
126 : : _chs[pnode] += capacitance * NP(vnode);\
127 : : _chs[nnode] -= capacitance * NP(vnode);\
128 : : }
129 : : #define _load_dynamic_jacobian2p(node,vpnode,vnnode,capacitance)\
130 : : if (doAC) {\
131 : : _jdyna[node][vpnode] += capacitance;\
132 : : _jdyna[node][vnnode] -= capacitance;\
133 : : }\
134 : : if (doTR) {\
135 : : _caps[node][node][vpnode][vnnode] += capacitance;\
136 : : }\
137 : : if (doHB) {\
138 : : _chs[node] += capacitance * BP(vpnode,vnnode);\
139 : : }
140 : : #define _load_dynamic_jacobian1(node,vnode,capacitance)\
141 : : if (doAC) {\
142 : : _jdyna[node][vnode] += capacitance;\
143 : : }\
144 : : if (doTR) {\
145 : : _caps[node][node][vnode][vnode] += capacitance;\
146 : : }\
147 : : if (doHB) {\
148 : : _chs[node] += capacitance * NP(vnode);\
149 : : }
150 : :
151 : : #define _save_whitenoise1(n1,pwr,type)\
152 : : _white_pwr[n1][n1] += pwr;
153 : : #define _save_whitenoise2(n1,n2,pwr,type)\
154 : : _white_pwr[n1][n2] += pwr;
155 : : #define _save_flickernoise1(n1,pwr,exp,type)\
156 : : _flicker_pwr[n1][n1] += pwr;\
157 : : _flicker_exp[n1][n1] += exp;
158 : : #define _save_flickernoise2(n1,n2,pwr,exp,type)\
159 : : _flicker_pwr[n1][n2] += pwr;\
160 : : _flicker_exp[n1][n2] += exp;
161 : : #define _load_whitenoise2(n1,n2,pwr)\
162 : : cy (n1,n2) -= pwr/kB/T0; cy (n2,n1) -= pwr/kB/T0;\
163 : : cy (n1,n1) += pwr/kB/T0; cy (n2,n2) += pwr/kB/T0;
164 : : #define _load_whitenoise1(n1,pwr)\
165 : : cy (n1,n1) += pwr/kB/T0;
166 : : #define _load_flickernoise2(n1,n2,pwr,exp)\
167 : : cy (n1,n2) -= pwr*pow(_freq,-exp)/kB/T0;\
168 : : cy (n2,n1) -= pwr*pow(_freq,-exp)/kB/T0;\
169 : : cy (n1,n1) += pwr*pow(_freq,-exp)/kB/T0;\
170 : : cy (n2,n2) += pwr*pow(_freq,-exp)/kB/T0;
171 : : #define _load_flickernoise1(n1,pwr,exp)\
172 : : cy (n1,n1) += pwr*pow(_freq,-exp)/kB/T0;
173 : :
174 : : // derivative helper macros
175 : : // transcendental LRM p. 59
176 : : #define m00_cos(v00,x) v00 = cos(x);
177 : : #define m10_cos(v10,v00,x) v10 = (-sin(x));
178 : : #define m00_sin(v00,x) v00 = sin(x);
179 : : #define m10_sin(v10,v00,x) v10 = (cos(x));
180 : : #define m00_tan(v00,x) v00 = tan(x);
181 : : #define m10_tan(v10,v00,x) v10 = (1.0/cos(x)/cos(x));
182 : : #define m00_cosh(v00,x) v00 = cosh(x);
183 : : #define m10_cosh(v10,v00,x) v10 = (sinh(x));
184 : : #define m00_sinh(v00,x) v00 = sinh(x);
185 : : #define m10_sinh(v10,v00,x) v10 = (cosh(x));
186 : : #define m00_tanh(v00,x) v00 = tanh(x);
187 : : #define m10_tanh(v10,v00,x) v10 = (1.0/cosh(x)/cosh(x));
188 : : #define m00_acos(v00,x) v00 = acos(x);
189 : : #define m10_acos(v10,v00,x) v10 = (-1.0/sqrt(1-x*x));
190 : : #define m00_asin(v00,x) v00 = asin(x);
191 : : #define m10_asin(v10,v00,x) v10 = (+1.0/sqrt(1-x*x));
192 : : #define m00_atan(v00,x) v00 = atan(x);
193 : : #define m10_atan(v10,v00,x) v10 = (+1.0/(1+x*x));
194 : : #define m00_hypot(v00,x,y) v00 = sqrt((x)*(x)+(y)*(y));
195 : : #define m10_hypot(v10,v00,x,y) v10 = (x)/(v00);
196 : : #define m11_hypot(v11,v00,x,y) v11 = (y)/(v00);
197 : : #define m00_atan2(v00,x,y) v00 = atan2(x,y);
198 : : // TODO atan2 derivatives ?
199 : : #define m00_acosh(v00,x) v00 = acosh(x);
200 : : #define m10_acosh(v10,v00,x) v10 = (1.0/(sqrt(x-1)*sqrt(x+1)));
201 : : #define m00_asinh(v00,x) v00 = asinh(x);
202 : : #define m10_asinh(v10,v00,x) v10 = (1.0/(sqrt(x*x+1)));
203 : : #define m00_atanh(v00,x) v00 = atanh(x);
204 : : #define m10_atanh(v10,v00,x) v10 = (1.0/(1-x*x));
205 : :
206 : :
207 : : // standard functions LRM p.58
208 : : #define m00_logE(v00,x) v00 = log(x);
209 : : #define m10_logE(v10,v00,x) v10 = (1.0/x);
210 : : #define m00_log10(v00,x) v00 = log10(x);
211 : : #define m10_log10(v10,v00,x) v10 = (1.0/x/M_LN10);
212 : : #define m00_exp(v00,x) v00 = exp(x);
213 : : #define m10_exp(v10,v00,x) v10 = v00;
214 : : #define m00_sqrt(v00,x) v00 = sqrt(x);
215 : : #define m10_sqrt(v10,v00,x) v10 = (0.5/v00);
216 : : #define m00_min(v00,x,y) v00 = ((x)<(y))?(x):(y);
217 : : #define m10_min(v10,v00,x,y) v10 = ((x)<(y))?1.0:0.0;
218 : : #define m11_min(v11,v00,x,y) v11 = ((x)<(y))?0.0:1.0;
219 : : #define m00_max(v00,x,y) v00 = ((x)>(y))?(x):(y);
220 : : #define m10_max(v10,v00,x,y) v10 = ((x)>(y))?1.0:0.0;
221 : : #define m11_max(v11,v00,x,y) v11 = ((x)>(y))?0.0:1.0;
222 : : #define m00_pow(v00,x,y) v00 = pow(x,y);
223 : : #define m10_pow(v10,v00,x,y) v10 = (x==0.0)?0.0:(v00)*(y)/(x);
224 : : #define m11_pow(v11,v00,x,y) v11 = (x==0.0)?0.0:(log(x)*(v00));
225 : : #define m00_abs(v00,x) v00 = ((x)<(0)?(-(x)):(x));
226 : : #define m10_abs(v10,v00,x) v10 = (((x)>=0)?(+1.0):(-1.0));
227 : : #define m00_floor(v00,x) v00 = floor(x);
228 : : #define m10_floor(v10,v00,x) v10 = 1.0;
229 : :
230 : : #define m00_ceil(v00,x) v00 = ceil(x);
231 : : // TODO ceil derivative, needed?
232 : :
233 : : // analog operator, LRM p.61
234 : : #define m00_limexp(v00,x) v00 = ((x)<80.0?exp(x):exp(80.0)*(x-79.0));
235 : : #define m10_limexp(v10,v00,x) v10 = ((x)<80.0?(v00):exp(80.0));
236 : :
237 : : // analog kernel parameter system functions, LRM p.215
238 : : #define m00_vt(x) (kBoverQ*(x))
239 : : #define m10_vt(x) (kBoverQ)
240 : :
241 : : // extra functions (?)
242 : : #define m00_div(v00,v10,x,y) double v10=1/(y); double v00=(x)*v10;
243 : : #define m10_div(v10,v00,vv,x,y)
244 : : #define m11_div(v11,v00,vv,x,y) double v11 = -v00*vv;
245 : : #define m00_mult(v00,v10,v11,x,y) double v10=(x); double v11=(y); double v00=v10*v11;
246 : : #define m00_add(v00,x,y) double v00=(x)+(y);
247 : :
248 : : // second derivatives
249 : : #define m20_logE(v00) (-1.0/v00/v00)
250 : : #define m20_exp(v00) exp(v00)
251 : : #define m20_limexp(v00) ((v00)<80.0?exp(v00):0.0)
252 : : #define m20_sqrt(v00) (-0.25/(v00)/sqrt(v00))
253 : : #define m20_abs(v00) 0.0
254 : : #define m20_pow(x,y) ((y)*((y)-1.0)*pow(x,y)/(x)/(x))
255 : :
256 : :
257 : : // simulator specific definitions
258 : : #define _modelname "dmux2to4"
259 : : #define _instancename getName()
260 : : #define _circuit_temp (getPropertyDouble("Temp")+273.15)
261 : : #define _param_given(p) (isPropertyGiven(p)?1:0)
262 : :
263 : :
264 : : // $vt and $vt() functions
265 : : #define _vt_nom (kBoverQ*_circuit_temp)
266 : :
267 : : using namespace qucs::device;
268 : : using qucs::matrix;
269 : :
270 : : /* Device constructor. */
271 : 0 : dmux2to4::dmux2to4() : circuit (15)
272 : : {
273 : 0 : type = CIR_dmux2to4;
274 : 0 : }
275 : :
276 : : /* Initialization of model. */
277 : 0 : void dmux2to4::initModel (void)
278 : : {
279 : : // create internal nodes
280 : 0 : setInternalNode (Y0n1, "Y0n1");
281 : 0 : setInternalNode (Y0n2, "Y0n2");
282 : 0 : setInternalNode (Y1n1, "Y1n1");
283 : 0 : setInternalNode (Y1n2, "Y1n2");
284 : 0 : setInternalNode (Y2n1, "Y2n1");
285 : 0 : setInternalNode (Y2n2, "Y2n2");
286 : 0 : setInternalNode (Y3n1, "Y3n1");
287 : 0 : setInternalNode (Y3n2, "Y3n2");
288 : :
289 : : // get device model parameters
290 : 0 : loadVariables ();
291 : : // evaluate global model equations
292 : 0 : initializeModel ();
293 : : // evaluate initial step equations
294 : 0 : initialStep ();
295 : : // evaluate global instance equations
296 : 0 : initializeInstance ();
297 : 0 : }
298 : :
299 : : /* Initialization of DC analysis. */
300 : 0 : void dmux2to4::initDC (void)
301 : : {
302 : 0 : allocMatrixMNA ();
303 : 0 : initModel ();
304 : 0 : pol = 1;
305 : 0 : restartDC ();
306 : 0 : doAC = 1;
307 : 0 : doTR = 0;
308 : 0 : doHB = 0;
309 : 0 : }
310 : :
311 : : /* Run when DC is restarted (fallback algorithms). */
312 : 0 : void dmux2to4::restartDC (void)
313 : : {
314 : 0 : }
315 : :
316 : : /* Initialize Verilog-AMS code. */
317 : 0 : void dmux2to4::initVerilog (void)
318 : : {
319 : : // initialization of noise variables
320 : :
321 : : int i1, i2, i3, i4;
322 : :
323 : : // zero charges
324 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 15; i1++) {
325 [ # # ]: 0 : for (i2 = 0; i2 < 15; i2++) {
326 : 0 : _charges[i1][i2] = 0.0;
327 : : } }
328 : :
329 : : // zero capacitances
330 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 15; i1++) {
331 [ # # ]: 0 : for (i2 = 0; i2 < 15; i2++) {
332 [ # # ]: 0 : for (i3 = 0; i3 < 15; i3++) {
333 [ # # ]: 0 : for (i4 = 0; i4 < 15; i4++) {
334 : 0 : _caps[i1][i2][i3][i4] = 0.0;
335 : : } } } }
336 : :
337 : : // zero right hand side, static and dynamic jacobian
338 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 15; i1++) {
339 : 0 : _rhs[i1] = 0.0;
340 : 0 : _qhs[i1] = 0.0;
341 : 0 : _chs[i1] = 0.0;
342 : 0 : _ghs[i1] = 0.0;
343 [ # # ]: 0 : for (i2 = 0; i2 < 15; i2++) {
344 : 0 : _jstat[i1][i2] = 0.0;
345 : 0 : _jdyna[i1][i2] = 0.0;
346 : : }
347 : : }
348 : 0 : }
349 : :
350 : : /* Load device model input parameters. */
351 : 0 : void dmux2to4::loadVariables (void)
352 : : {
353 : 0 : TR = getPropertyDouble ("TR");
354 : 0 : Delay = getPropertyDouble ("Delay");
355 : 0 : }
356 : :
357 : : /* #define's for translated code */
358 : : #undef _DDT
359 : : #define _DDT(q) q
360 : : #define _DYNAMIC
361 : : #define _DERIVATE
362 : : #define _DDX
363 : : #define _DERIVATEFORDDX
364 : :
365 : : /* Evaluate Verilog-AMS equations in model initialization. */
366 : 0 : void dmux2to4::initializeModel (void)
367 : : {
368 : : #if defined(_DYNAMIC)
369 : : #endif
370 : : {
371 : 0 : Rd=1e3;
372 : : #if defined(_DYNAMIC)
373 : 0 : Cd=((Delay*1.43)/Rd);
374 : : #endif
375 : : }
376 : 0 : }
377 : :
378 : : /* Evaluate Verilog-AMS equations in instance initialization. */
379 : 0 : void dmux2to4::initializeInstance (void)
380 : : {
381 : 0 : }
382 : :
383 : : /* Evaluate Verilog-AMS equations in initial step. */
384 : 0 : void dmux2to4::initialStep (void)
385 : : {
386 : 0 : }
387 : :
388 : : /* Evaluate Verilog-AMS equations in final step. */
389 : 0 : void dmux2to4::finalStep (void)
390 : : {
391 : 0 : }
392 : :
393 : : /* Evaluate Verilog-AMS equations in analog block. */
394 : 0 : void dmux2to4::calcVerilog (void)
395 : : {
396 : :
397 : : /* ----------------- evaluate verilog analog equations -------------------- */
398 : : double IY3;
399 : : #if defined(_DERIVATE)
400 : : double IY3_VEN_GND;
401 : : double IY3_VB_GND;
402 : : double IY3_VA_GND;
403 : : #endif
404 : : double IY2;
405 : : #if defined(_DERIVATE)
406 : : double IY2_VEN_GND;
407 : : double IY2_VB_GND;
408 : : double IY2_VA_GND;
409 : : #endif
410 : : double IY1;
411 : : #if defined(_DERIVATE)
412 : : double IY1_VEN_GND;
413 : : double IY1_VB_GND;
414 : : double IY1_VA_GND;
415 : : #endif
416 : : double IY0;
417 : : #if defined(_DERIVATE)
418 : : double IY0_VEN_GND;
419 : : double IY0_VB_GND;
420 : : double IY0_VA_GND;
421 : : #endif
422 : : double VBI;
423 : : #if defined(_DERIVATE)
424 : : double VBI_VB_GND;
425 : : #endif
426 : : double VAI;
427 : : #if defined(_DERIVATE)
428 : : double VAI_VA_GND;
429 : : #endif
430 : : double VENI;
431 : : #if defined(_DERIVATE)
432 : : double VENI_VEN_GND;
433 : : #endif
434 : : #if defined(_DERIVATE)
435 : 0 : VENI_VEN_GND=(-1.0);
436 : : #endif
437 : 0 : VENI=(1-NP(EN));
438 : : #if defined(_DERIVATE)
439 : 0 : VAI_VA_GND=(-1.0);
440 : : #endif
441 : 0 : VAI=(1-NP(A));
442 : : #if defined(_DERIVATE)
443 : 0 : VBI_VB_GND=(-1.0);
444 : : #endif
445 : 0 : VBI=(1-NP(B));
446 : : #if defined(_DERIVATE)
447 : 0 : IY0_VEN_GND=VENI_VEN_GND*VBI*VAI;
448 : 0 : IY0_VB_GND=(VENI*VBI_VB_GND)*VAI;
449 : 0 : IY0_VA_GND=((VENI*VBI)*VAI_VA_GND);
450 : : #endif
451 : 0 : IY0=((VENI*VBI)*VAI);
452 : : {
453 : 0 : double m00_tanh(d00_tanh0,(TR*(IY0-0.5)))
454 : : #if defined(_DERIVATE)
455 : 0 : double m10_tanh(d10_tanh0,d00_tanh0,(TR*(IY0-0.5)))
456 : : #endif
457 : 0 : _load_static_residual1(Y0n1,((-0.5)*(1+d00_tanh0)));
458 : : #if defined(_DERIVATE)
459 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Y0n1,A,((-0.5)*(TR*IY0_VA_GND)*d10_tanh0));
460 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Y0n1,B,((-0.5)*(TR*IY0_VB_GND)*d10_tanh0));
461 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Y0n1,EN,((-0.5)*(TR*IY0_VEN_GND)*d10_tanh0));
462 : : #endif
463 : : }
464 : 0 : _load_static_residual1(Y0n1,NP(Y0n1));
465 : : #if defined(_DERIVATE)
466 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Y0n1,Y0n1,1.0);
467 : : #endif
468 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_residual2(Y0n1,Y0n2,(BP(Y0n1,Y0n2)/Rd));
469 : : #if defined(_DERIVATE)
470 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_jacobian4(Y0n1,Y0n2,Y0n1,Y0n2,(1/Rd));
[ # # ][ # # ]
[ # # ]
471 : : #endif
472 : : #if defined(_DYNAMIC)
473 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_dynamic_residual1(Y0n2,_DDT((Cd*NP(Y0n2))));
474 : : #if defined(_DERIVATE)
475 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_dynamic_jacobian1(Y0n2,Y0n2,(Cd));
[ # # ]
476 : : #endif
477 : : #endif
478 : 0 : _load_static_residual1(Y0,(-NP(Y0n2)));
479 : : #if defined(_DERIVATE)
480 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Y0,Y0n2,(-1.0));
481 : : #endif
482 : 0 : _load_static_residual1(Y0,NP(Y0));
483 : : #if defined(_DERIVATE)
484 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Y0,Y0,1.0);
485 : : #endif
486 : : #if defined(_DERIVATE)
487 : 0 : IY1_VEN_GND=VENI_VEN_GND*VBI*NP(A);
488 : 0 : IY1_VB_GND=(VENI*VBI_VB_GND)*NP(A);
489 : 0 : IY1_VA_GND=((VENI*VBI));
490 : : #endif
491 : 0 : IY1=((VENI*VBI)*NP(A));
492 : : {
493 : 0 : double m00_tanh(d00_tanh0,(TR*(IY1-0.5)))
494 : : #if defined(_DERIVATE)
495 : 0 : double m10_tanh(d10_tanh0,d00_tanh0,(TR*(IY1-0.5)))
496 : : #endif
497 : 0 : _load_static_residual1(Y1n1,((-0.5)*(1+d00_tanh0)));
498 : : #if defined(_DERIVATE)
499 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Y1n1,A,((-0.5)*(TR*IY1_VA_GND)*d10_tanh0));
500 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Y1n1,B,((-0.5)*(TR*IY1_VB_GND)*d10_tanh0));
501 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Y1n1,EN,((-0.5)*(TR*IY1_VEN_GND)*d10_tanh0));
502 : : #endif
503 : : }
504 : 0 : _load_static_residual1(Y1n1,NP(Y1n1));
505 : : #if defined(_DERIVATE)
506 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Y1n1,Y1n1,1.0);
507 : : #endif
508 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_residual2(Y1n1,Y1n2,(BP(Y1n1,Y1n2)/Rd));
509 : : #if defined(_DERIVATE)
510 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_jacobian4(Y1n1,Y1n2,Y1n1,Y1n2,(1/Rd));
[ # # ][ # # ]
[ # # ]
511 : : #endif
512 : : #if defined(_DYNAMIC)
513 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_dynamic_residual1(Y1n2,_DDT((Cd*NP(Y1n2))));
514 : : #if defined(_DERIVATE)
515 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_dynamic_jacobian1(Y1n2,Y1n2,(Cd));
[ # # ]
516 : : #endif
517 : : #endif
518 : 0 : _load_static_residual1(Y1,(-NP(Y1n2)));
519 : : #if defined(_DERIVATE)
520 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Y1,Y1n2,(-1.0));
521 : : #endif
522 : 0 : _load_static_residual1(Y1,NP(Y1));
523 : : #if defined(_DERIVATE)
524 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Y1,Y1,1.0);
525 : : #endif
526 : : #if defined(_DERIVATE)
527 : 0 : IY2_VEN_GND=VENI_VEN_GND*NP(B)*VAI;
528 : 0 : IY2_VB_GND=(VENI)*VAI;
529 : 0 : IY2_VA_GND=((VENI*NP(B))*VAI_VA_GND);
530 : : #endif
531 : 0 : IY2=((VENI*NP(B))*VAI);
532 : : {
533 : 0 : double m00_tanh(d00_tanh0,(TR*(IY2-0.5)))
534 : : #if defined(_DERIVATE)
535 : 0 : double m10_tanh(d10_tanh0,d00_tanh0,(TR*(IY2-0.5)))
536 : : #endif
537 : 0 : _load_static_residual1(Y2n1,((-0.5)*(1+d00_tanh0)));
538 : : #if defined(_DERIVATE)
539 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Y2n1,A,((-0.5)*(TR*IY2_VA_GND)*d10_tanh0));
540 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Y2n1,B,((-0.5)*(TR*IY2_VB_GND)*d10_tanh0));
541 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Y2n1,EN,((-0.5)*(TR*IY2_VEN_GND)*d10_tanh0));
542 : : #endif
543 : : }
544 : 0 : _load_static_residual1(Y2n1,NP(Y2n1));
545 : : #if defined(_DERIVATE)
546 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Y2n1,Y2n1,1.0);
547 : : #endif
548 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_residual2(Y2n1,Y2n2,(BP(Y2n1,Y2n2)/Rd));
549 : : #if defined(_DERIVATE)
550 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_jacobian4(Y2n1,Y2n2,Y2n1,Y2n2,(1/Rd));
[ # # ][ # # ]
[ # # ]
551 : : #endif
552 : : #if defined(_DYNAMIC)
553 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_dynamic_residual1(Y2n2,_DDT((Cd*NP(Y2n2))));
554 : : #if defined(_DERIVATE)
555 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_dynamic_jacobian1(Y2n2,Y2n2,(Cd));
[ # # ]
556 : : #endif
557 : : #endif
558 : 0 : _load_static_residual1(Y2,(-NP(Y2n2)));
559 : : #if defined(_DERIVATE)
560 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Y2,Y2n2,(-1.0));
561 : : #endif
562 : 0 : _load_static_residual1(Y2,NP(Y2));
563 : : #if defined(_DERIVATE)
564 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Y2,Y2,1.0);
565 : : #endif
566 : : #if defined(_DERIVATE)
567 [ # # ]: 0 : IY3_VEN_GND=VENI_VEN_GND*NP(B)*NP(A);
568 : 0 : IY3_VB_GND=(VENI)*NP(A);
569 : 0 : IY3_VA_GND=((VENI*NP(B)));
570 : : #endif
571 [ # # ]: 0 : IY3=((VENI*NP(B))*NP(A));
572 : : {
573 : 0 : double m00_tanh(d00_tanh0,(TR*(IY3-0.5)))
574 : : #if defined(_DERIVATE)
575 : 0 : double m10_tanh(d10_tanh0,d00_tanh0,(TR*(IY3-0.5)))
576 : : #endif
577 : 0 : _load_static_residual1(Y3n1,((-0.5)*(1+d00_tanh0)));
578 : : #if defined(_DERIVATE)
579 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Y3n1,A,((-0.5)*(TR*IY3_VA_GND)*d10_tanh0));
580 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Y3n1,B,((-0.5)*(TR*IY3_VB_GND)*d10_tanh0));
581 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Y3n1,EN,((-0.5)*(TR*IY3_VEN_GND)*d10_tanh0));
582 : : #endif
583 : : }
584 : 0 : _load_static_residual1(Y3n1,NP(Y3n1));
585 : : #if defined(_DERIVATE)
586 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Y3n1,Y3n1,1.0);
587 : : #endif
588 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_residual2(Y3n1,Y3n2,(BP(Y3n1,Y3n2)/Rd));
589 : : #if defined(_DERIVATE)
590 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_jacobian4(Y3n1,Y3n2,Y3n1,Y3n2,(1/Rd));
[ # # ][ # # ]
[ # # ]
591 : : #endif
592 : : #if defined(_DYNAMIC)
593 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_dynamic_residual1(Y3n2,_DDT((Cd*NP(Y3n2))));
594 : : #if defined(_DERIVATE)
595 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_dynamic_jacobian1(Y3n2,Y3n2,(Cd));
[ # # ]
596 : : #endif
597 : : #endif
598 : 0 : _load_static_residual1(Y3,(-NP(Y3n2)));
599 : : #if defined(_DERIVATE)
600 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Y3,Y3n2,(-1.0));
601 : : #endif
602 : 0 : _load_static_residual1(Y3,NP(Y3));
603 : : #if defined(_DERIVATE)
604 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Y3,Y3,1.0);
605 : : #endif
606 : :
607 : : /* ------------------ end of verilog analog equations --------------------- */
608 : :
609 : : /* ------------------ evaluate verilog noise equations -------------------- */
610 : :
611 : : /* ------------------- end of verilog noise equations --------------------- */
612 : 0 : }
613 : :
614 : : /* Perform DC iteration. */
615 : 0 : void dmux2to4::calcDC (void)
616 : : {
617 : : // evaluate Verilog code
618 : 0 : initVerilog ();
619 : 0 : calcVerilog ();
620 : :
621 : : // fill right hand side and static jacobian
622 [ # # ]: 0 : for (int i1 = 0; i1 < 15; i1++) {
623 [ # # ]: 0 : setI (i1, _rhs[i1]);
624 [ # # ]: 0 : for (int i2 = 0; i2 < 15; i2++) {
625 [ # # ]: 0 : setY (i1, i2, _jstat[i1][i2]);
626 : : }
627 : : }
628 : 0 : }
629 : :
630 : : /* Save operating points. */
631 : 0 : void dmux2to4::saveOperatingPoints (void)
632 : : {
633 : : // save global instance operating points
634 : 0 : }
635 : :
636 : : /* Load operating points. */
637 : 0 : void dmux2to4::loadOperatingPoints (void)
638 : : {
639 : 0 : }
640 : :
641 : : /* Calculate operating points. */
642 : 0 : void dmux2to4::calcOperatingPoints (void)
643 : : {
644 : 0 : }
645 : :
646 : : /* Initialization of AC analysis. */
647 : 0 : void dmux2to4::initAC (void)
648 : : {
649 : 0 : allocMatrixMNA ();
650 : 0 : }
651 : :
652 : : /* Perform AC calculations. */
653 : 0 : void dmux2to4::calcAC (nr_double_t frequency)
654 : : {
655 [ # # ]: 0 : setMatrixY (calcMatrixY (frequency));
656 : 0 : }
657 : :
658 : : /* Compute Y-matrix for AC analysis. */
659 : 0 : matrix dmux2to4::calcMatrixY (nr_double_t frequency)
660 : : {
661 : 0 : _freq = frequency;
662 : 0 : saveOperatingPoints ();
663 : 0 : matrix y (15);
664 : :
665 [ # # ]: 0 : for (int i1 = 0; i1 < 15; i1++) {
666 [ # # ]: 0 : for (int i2 = 0; i2 < 15; i2++) {
667 : 0 : y (i1,i2) = nr_complex_t (_jstat[i1][i2], _jdyna[i1][i2] * 2 * M_PI * _freq);
668 : : }
669 : : }
670 : :
671 : 0 : return y;
672 : : }
673 : :
674 : : /* Initialization of S-parameter analysis. */
675 : 0 : void dmux2to4::initSP (void)
676 : : {
677 : 0 : allocMatrixS ();
678 : 0 : }
679 : :
680 : : /* Perform S-parameter calculations. */
681 : 0 : void dmux2to4::calcSP (nr_double_t frequency)
682 : : {
683 [ # # ][ # # ]: 0 : setMatrixS (ytos (calcMatrixY (frequency)));
[ # # ][ # # ]
[ # # ]
684 : 0 : }
685 : :
686 : : /* Initialization of transient analysis. */
687 : 0 : void dmux2to4::initTR (void)
688 : : {
689 : 0 : setStates (2 * 15 * 15);
690 : 0 : initDC ();
691 : 0 : }
692 : :
693 : : /* Perform transient analysis iteration step. */
694 : 0 : void dmux2to4::calcTR (nr_double_t)
695 : : {
696 : 0 : doHB = 0;
697 : 0 : doAC = 1;
698 : 0 : doTR = 1;
699 : 0 : calcDC ();
700 : :
701 : : int i1, i2, i3, i4, state;
702 : :
703 : : // 2-node charge integrations
704 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 15; i1++) {
705 [ # # ]: 0 : for (i2 = 0; i2 < 15; i2++) {
706 : 0 : state = 2 * (i2 + 15 * i1);
707 [ # # ]: 0 : if (i1 != i2)
708 [ # # ]: 0 : if (_charges[i1][i2] != 0.0)
709 : 0 : transientCapacitanceQ (state, i1, i2, _charges[i1][i2]);
710 : : } }
711 : :
712 : : // 1-node charge integrations
713 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 15; i1++) {
714 : 0 : state = 2 * (i1 + 15 * i1);
715 [ # # ]: 0 : if (_charges[i1][i1] != 0.0)
716 : 0 : transientCapacitanceQ (state, i1, _charges[i1][i1]);
717 : : }
718 : :
719 : : // charge: 2-node, voltage: 2-node
720 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 15; i1++) {
721 [ # # ]: 0 : for (i2 = 0; i2 < 15; i2++) {
722 [ # # ]: 0 : if (i1 != i2)
723 [ # # ]: 0 : for (i3 = 0; i3 < 15; i3++) {
724 [ # # ]: 0 : for (i4 = 0; i4 < 15; i4++) {
725 [ # # ]: 0 : if (i3 != i4)
726 [ # # ]: 0 : if (_caps[i1][i2][i3][i4] != 0.0)
727 [ # # ][ # # ]: 0 : transientCapacitanceC (i1, i2, i3, i4, _caps[i1][i2][i3][i4], BP(i3,i4));
728 : : } } } }
729 : :
730 : : // charge: 2-node, voltage: 1-node
731 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 15; i1++) {
732 [ # # ]: 0 : for (i2 = 0; i2 < 15; i2++) {
733 [ # # ]: 0 : if (i1 != i2)
734 [ # # ]: 0 : for (i3 = 0; i3 < 15; i3++) {
735 [ # # ]: 0 : if (_caps[i1][i2][i3][i3] != 0.0)
736 [ # # ]: 0 : transientCapacitanceC2Q (i1, i2, i3, _caps[i1][i2][i3][i3], NP(i3));
737 : : } } }
738 : :
739 : : // charge: 1-node, voltage: 2-node
740 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 15; i1++) {
741 [ # # ]: 0 : for (i3 = 0; i3 < 15; i3++) {
742 [ # # ]: 0 : for (i4 = 0; i4 < 15; i4++) {
743 [ # # ]: 0 : if (i3 != i4)
744 [ # # ]: 0 : if (_caps[i1][i1][i3][i4] != 0.0)
745 [ # # ][ # # ]: 0 : transientCapacitanceC2V (i1, i3, i4, _caps[i1][i1][i3][i4], BP(i3,i4));
746 : : } } }
747 : :
748 : : // charge: 1-node, voltage: 1-node
749 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 15; i1++) {
750 [ # # ]: 0 : for (i3 = 0; i3 < 15; i3++) {
751 [ # # ]: 0 : if (_caps[i1][i1][i3][i3] != 0.0)
752 [ # # ]: 0 : transientCapacitanceC (i1, i3, _caps[i1][i1][i3][i3], NP(i3));
753 : : } }
754 : 0 : }
755 : :
756 : : /* Compute Cy-matrix for AC noise analysis. */
757 : 0 : matrix dmux2to4::calcMatrixCy (nr_double_t frequency)
758 : : {
759 : 0 : _freq = frequency;
760 : 0 : matrix cy (15);
761 : :
762 : :
763 : 0 : return cy;
764 : : }
765 : :
766 : : /* Perform AC noise computations. */
767 : 0 : void dmux2to4::calcNoiseAC (nr_double_t frequency)
768 : : {
769 [ # # ]: 0 : setMatrixN (calcMatrixCy (frequency));
770 : 0 : }
771 : :
772 : : /* Perform S-parameter noise computations. */
773 : 0 : void dmux2to4::calcNoiseSP (nr_double_t frequency)
774 : : {
775 [ # # ][ # # ]: 0 : setMatrixN (cytocs (calcMatrixCy (frequency) * z0, getMatrixS ()));
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ]
776 : 0 : }
777 : :
778 : : /* Initialization of HB analysis. */
779 : 0 : void dmux2to4::initHB (int)
780 : : {
781 : 0 : initDC ();
782 : 0 : allocMatrixHB ();
783 : 0 : }
784 : :
785 : : /* Perform HB analysis. */
786 : 0 : void dmux2to4::calcHB (int)
787 : : {
788 : 0 : doHB = 1;
789 : 0 : doAC = 1;
790 : 0 : doTR = 0;
791 : :
792 : : // jacobian dI/dV and currents get filled
793 : 0 : calcDC ();
794 : 0 : saveOperatingPoints ();
795 : :
796 : : // fill in HB matrices
797 [ # # ]: 0 : for (int i1 = 0; i1 < 15; i1++) {
798 [ # # ]: 0 : setQ (i1, _qhs[i1]); // charges
799 [ # # ]: 0 : setCV (i1, _chs[i1]); // jacobian dQ/dV * V
800 [ # # ]: 0 : setGV (i1, _ghs[i1]); // jacobian dI/dV * V
801 [ # # ]: 0 : for (int i2 = 0; i2 < 15; i2++) {
802 [ # # ]: 0 : setQV (i1, i2, _jdyna[i1][i2]); // jacobian dQ/dV
803 : : }
804 : : }
805 : 0 : }
806 : :
807 : : #include "dmux2to4.defs.h"
808 : :
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