Branch data Line data Source code
1 : : /*
2 : : * gatedDlatch.core.cpp - device implementations for gatedDlatch 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 "gatedDlatch.analogfunction.h"
16 : : #include "component.h"
17 : : #include "device.h"
18 : : #include "gatedDlatch.core.h"
19 : :
20 : : #ifndef CIR_gatedDlatch
21 : : #define CIR_gatedDlatch -1
22 : : #endif
23 : :
24 : : // external nodes
25 : : #define D 0
26 : : #define C 1
27 : : #define QB 2
28 : : #define QO 3
29 : : // internal nodes
30 : : #define QA 4
31 : :
32 : : // useful macro definitions
33 : : #define NP(node) real (getV (node))
34 : : #define BP(pnode,nnode) (NP(pnode) - NP(nnode))
35 : : #define _load_static_residual2(pnode,nnode,current)\
36 : : _rhs[pnode] -= current;\
37 : : _rhs[nnode] += current;
38 : : #define _load_static_augmented_residual2(pnode,nnode,current)\
39 : : _rhs[pnode] -= current;\
40 : : _rhs[nnode] += current;
41 : : #define _load_static_residual1(node,current)\
42 : : _rhs[node] -= current;
43 : : #define _load_static_augmented_residual1(node,current)\
44 : : _rhs[node] -= current;
45 : : #define _load_static_jacobian4(pnode,nnode,vpnode,vnnode,conductance)\
46 : : _jstat[pnode][vpnode] += conductance;\
47 : : _jstat[nnode][vnnode] += conductance;\
48 : : _jstat[pnode][vnnode] -= conductance;\
49 : : _jstat[nnode][vpnode] -= conductance;\
50 : : if (doHB) {\
51 : : _ghs[pnode] += conductance * BP(vpnode,vnnode);\
52 : : _ghs[nnode] -= conductance * BP(vpnode,vnnode);\
53 : : } else {\
54 : : _rhs[pnode] += conductance * BP(vpnode,vnnode);\
55 : : _rhs[nnode] -= conductance * BP(vpnode,vnnode);\
56 : : }
57 : : #define _load_static_jacobian2p(node,vpnode,vnnode,conductance)\
58 : : _jstat[node][vpnode] += conductance;\
59 : : _jstat[node][vnnode] -= conductance;\
60 : : if (doHB) {\
61 : : _ghs[node] += conductance * BP(vpnode,vnnode);\
62 : : } else {\
63 : : _rhs[node] += conductance * BP(vpnode,vnnode);\
64 : : }
65 : : #define _load_static_jacobian2s(pnode,nnode,node,conductance)\
66 : : _jstat[pnode][node] += conductance;\
67 : : _jstat[nnode][node] -= conductance;\
68 : : if (doHB) {\
69 : : _ghs[pnode] += conductance * NP(node);\
70 : : _ghs[nnode] -= conductance * NP(node);\
71 : : } else {\
72 : : _rhs[pnode] += conductance * NP(node);\
73 : : _rhs[nnode] -= conductance * NP(node);\
74 : : }
75 : : #define _load_static_jacobian1(node,vnode,conductance)\
76 : : _jstat[node][vnode] += conductance;\
77 : : if (doHB) {\
78 : : _ghs[node] += conductance * NP(vnode);\
79 : : } else {\
80 : : _rhs[node] += conductance * NP(vnode);\
81 : : }
82 : : #define _load_dynamic_residual2(pnode,nnode,charge)\
83 : : if (doTR) _charges[pnode][nnode] += charge;\
84 : : if (doHB) {\
85 : : _qhs[pnode] -= charge;\
86 : : _qhs[nnode] += charge;\
87 : : }
88 : : #define _load_dynamic_residual1(node,charge)\
89 : : if (doTR) _charges[node][node] += charge;\
90 : : if (doHB) {\
91 : : _qhs[node] -= charge;\
92 : : }
93 : : #define _load_dynamic_jacobian4(pnode,nnode,vpnode,vnnode,capacitance)\
94 : : if (doAC) {\
95 : : _jdyna[pnode][vpnode] += capacitance;\
96 : : _jdyna[nnode][vnnode] += capacitance;\
97 : : _jdyna[pnode][vnnode] -= capacitance;\
98 : : _jdyna[nnode][vpnode] -= capacitance;\
99 : : }\
100 : : if (doTR) {\
101 : : _caps[pnode][nnode][vpnode][vnnode] += capacitance;\
102 : : }\
103 : : if (doHB) {\
104 : : _chs[pnode] += capacitance * BP(vpnode,vnnode);\
105 : : _chs[nnode] -= capacitance * BP(vpnode,vnnode);\
106 : : }
107 : : #define _load_dynamic_jacobian2s(pnode,nnode,vnode,capacitance)\
108 : : if (doAC) {\
109 : : _jdyna[pnode][vnode] += capacitance;\
110 : : _jdyna[nnode][vnode] -= capacitance;\
111 : : }\
112 : : if (doTR) {\
113 : : _caps[pnode][nnode][vnode][vnode] += capacitance;\
114 : : }\
115 : : if (doHB) {\
116 : : _chs[pnode] += capacitance * NP(vnode);\
117 : : _chs[nnode] -= capacitance * NP(vnode);\
118 : : }
119 : : #define _load_dynamic_jacobian2p(node,vpnode,vnnode,capacitance)\
120 : : if (doAC) {\
121 : : _jdyna[node][vpnode] += capacitance;\
122 : : _jdyna[node][vnnode] -= capacitance;\
123 : : }\
124 : : if (doTR) {\
125 : : _caps[node][node][vpnode][vnnode] += capacitance;\
126 : : }\
127 : : if (doHB) {\
128 : : _chs[node] += capacitance * BP(vpnode,vnnode);\
129 : : }
130 : : #define _load_dynamic_jacobian1(node,vnode,capacitance)\
131 : : if (doAC) {\
132 : : _jdyna[node][vnode] += capacitance;\
133 : : }\
134 : : if (doTR) {\
135 : : _caps[node][node][vnode][vnode] += capacitance;\
136 : : }\
137 : : if (doHB) {\
138 : : _chs[node] += capacitance * NP(vnode);\
139 : : }
140 : :
141 : : #define _save_whitenoise1(n1,pwr,type)\
142 : : _white_pwr[n1][n1] += pwr;
143 : : #define _save_whitenoise2(n1,n2,pwr,type)\
144 : : _white_pwr[n1][n2] += pwr;
145 : : #define _save_flickernoise1(n1,pwr,exp,type)\
146 : : _flicker_pwr[n1][n1] += pwr;\
147 : : _flicker_exp[n1][n1] += exp;
148 : : #define _save_flickernoise2(n1,n2,pwr,exp,type)\
149 : : _flicker_pwr[n1][n2] += pwr;\
150 : : _flicker_exp[n1][n2] += exp;
151 : : #define _load_whitenoise2(n1,n2,pwr)\
152 : : cy (n1,n2) -= pwr/kB/T0; cy (n2,n1) -= pwr/kB/T0;\
153 : : cy (n1,n1) += pwr/kB/T0; cy (n2,n2) += pwr/kB/T0;
154 : : #define _load_whitenoise1(n1,pwr)\
155 : : cy (n1,n1) += pwr/kB/T0;
156 : : #define _load_flickernoise2(n1,n2,pwr,exp)\
157 : : cy (n1,n2) -= pwr*pow(_freq,-exp)/kB/T0;\
158 : : cy (n2,n1) -= pwr*pow(_freq,-exp)/kB/T0;\
159 : : cy (n1,n1) += pwr*pow(_freq,-exp)/kB/T0;\
160 : : cy (n2,n2) += pwr*pow(_freq,-exp)/kB/T0;
161 : : #define _load_flickernoise1(n1,pwr,exp)\
162 : : cy (n1,n1) += pwr*pow(_freq,-exp)/kB/T0;
163 : :
164 : : // derivative helper macros
165 : : // transcendental LRM p. 59
166 : : #define m00_cos(v00,x) v00 = cos(x);
167 : : #define m10_cos(v10,v00,x) v10 = (-sin(x));
168 : : #define m00_sin(v00,x) v00 = sin(x);
169 : : #define m10_sin(v10,v00,x) v10 = (cos(x));
170 : : #define m00_tan(v00,x) v00 = tan(x);
171 : : #define m10_tan(v10,v00,x) v10 = (1.0/cos(x)/cos(x));
172 : : #define m00_cosh(v00,x) v00 = cosh(x);
173 : : #define m10_cosh(v10,v00,x) v10 = (sinh(x));
174 : : #define m00_sinh(v00,x) v00 = sinh(x);
175 : : #define m10_sinh(v10,v00,x) v10 = (cosh(x));
176 : : #define m00_tanh(v00,x) v00 = tanh(x);
177 : : #define m10_tanh(v10,v00,x) v10 = (1.0/cosh(x)/cosh(x));
178 : : #define m00_acos(v00,x) v00 = acos(x);
179 : : #define m10_acos(v10,v00,x) v10 = (-1.0/sqrt(1-x*x));
180 : : #define m00_asin(v00,x) v00 = asin(x);
181 : : #define m10_asin(v10,v00,x) v10 = (+1.0/sqrt(1-x*x));
182 : : #define m00_atan(v00,x) v00 = atan(x);
183 : : #define m10_atan(v10,v00,x) v10 = (+1.0/(1+x*x));
184 : : #define m00_hypot(v00,x,y) v00 = sqrt((x)*(x)+(y)*(y));
185 : : #define m10_hypot(v10,v00,x,y) v10 = (x)/(v00);
186 : : #define m11_hypot(v11,v00,x,y) v11 = (y)/(v00);
187 : : #define m00_atan2(v00,x,y) v00 = atan2(x,y);
188 : : // TODO atan2 derivatives ?
189 : : #define m00_acosh(v00,x) v00 = acosh(x);
190 : : #define m10_acosh(v10,v00,x) v10 = (1.0/(sqrt(x-1)*sqrt(x+1)));
191 : : #define m00_asinh(v00,x) v00 = asinh(x);
192 : : #define m10_asinh(v10,v00,x) v10 = (1.0/(sqrt(x*x+1)));
193 : : #define m00_atanh(v00,x) v00 = atanh(x);
194 : : #define m10_atanh(v10,v00,x) v10 = (1.0/(1-x*x));
195 : :
196 : :
197 : : // standard functions LRM p.58
198 : : #define m00_logE(v00,x) v00 = log(x);
199 : : #define m10_logE(v10,v00,x) v10 = (1.0/x);
200 : : #define m00_log10(v00,x) v00 = log10(x);
201 : : #define m10_log10(v10,v00,x) v10 = (1.0/x/M_LN10);
202 : : #define m00_exp(v00,x) v00 = exp(x);
203 : : #define m10_exp(v10,v00,x) v10 = v00;
204 : : #define m00_sqrt(v00,x) v00 = sqrt(x);
205 : : #define m10_sqrt(v10,v00,x) v10 = (0.5/v00);
206 : : #define m00_min(v00,x,y) v00 = ((x)<(y))?(x):(y);
207 : : #define m10_min(v10,v00,x,y) v10 = ((x)<(y))?1.0:0.0;
208 : : #define m11_min(v11,v00,x,y) v11 = ((x)<(y))?0.0:1.0;
209 : : #define m00_max(v00,x,y) v00 = ((x)>(y))?(x):(y);
210 : : #define m10_max(v10,v00,x,y) v10 = ((x)>(y))?1.0:0.0;
211 : : #define m11_max(v11,v00,x,y) v11 = ((x)>(y))?0.0:1.0;
212 : : #define m00_pow(v00,x,y) v00 = pow(x,y);
213 : : #define m10_pow(v10,v00,x,y) v10 = (x==0.0)?0.0:(v00)*(y)/(x);
214 : : #define m11_pow(v11,v00,x,y) v11 = (x==0.0)?0.0:(log(x)*(v00));
215 : : #define m00_abs(v00,x) v00 = ((x)<(0)?(-(x)):(x));
216 : : #define m10_abs(v10,v00,x) v10 = (((x)>=0)?(+1.0):(-1.0));
217 : : #define m00_floor(v00,x) v00 = floor(x);
218 : : #define m10_floor(v10,v00,x) v10 = 1.0;
219 : :
220 : : #define m00_ceil(v00,x) v00 = ceil(x);
221 : : // TODO ceil derivative, needed?
222 : :
223 : : // analog operator, LRM p.61
224 : : #define m00_limexp(v00,x) v00 = ((x)<80.0?exp(x):exp(80.0)*(x-79.0));
225 : : #define m10_limexp(v10,v00,x) v10 = ((x)<80.0?(v00):exp(80.0));
226 : :
227 : : // analog kernel parameter system functions, LRM p.215
228 : : #define m00_vt(x) (kBoverQ*(x))
229 : : #define m10_vt(x) (kBoverQ)
230 : :
231 : : // extra functions (?)
232 : : #define m00_div(v00,v10,x,y) double v10=1/(y); double v00=(x)*v10;
233 : : #define m10_div(v10,v00,vv,x,y)
234 : : #define m11_div(v11,v00,vv,x,y) double v11 = -v00*vv;
235 : : #define m00_mult(v00,v10,v11,x,y) double v10=(x); double v11=(y); double v00=v10*v11;
236 : : #define m00_add(v00,x,y) double v00=(x)+(y);
237 : :
238 : : // second derivatives
239 : : #define m20_logE(v00) (-1.0/v00/v00)
240 : : #define m20_exp(v00) exp(v00)
241 : : #define m20_limexp(v00) ((v00)<80.0?exp(v00):0.0)
242 : : #define m20_sqrt(v00) (-0.25/(v00)/sqrt(v00))
243 : : #define m20_abs(v00) 0.0
244 : : #define m20_pow(x,y) ((y)*((y)-1.0)*pow(x,y)/(x)/(x))
245 : :
246 : :
247 : : // simulator specific definitions
248 : : #define _modelname "gatedDlatch"
249 : : #define _instancename getName()
250 : : #define _circuit_temp (getPropertyDouble("Temp")+273.15)
251 : : #define _param_given(p) (isPropertyGiven(p)?1:0)
252 : :
253 : :
254 : : // $vt and $vt() functions
255 : : #define _vt_nom (kBoverQ*_circuit_temp)
256 : :
257 : : using namespace qucs::device;
258 : : using qucs::matrix;
259 : :
260 : : /* Device constructor. */
261 : 0 : gatedDlatch::gatedDlatch() : circuit (5)
262 : : {
263 : 0 : type = CIR_gatedDlatch;
264 : 0 : }
265 : :
266 : : /* Initialization of model. */
267 : 0 : void gatedDlatch::initModel (void)
268 : : {
269 : : // create internal nodes
270 : 0 : setInternalNode (QA, "QA");
271 : :
272 : : // get device model parameters
273 : 0 : loadVariables ();
274 : : // evaluate global model equations
275 : 0 : initializeModel ();
276 : : // evaluate initial step equations
277 : 0 : initialStep ();
278 : : // evaluate global instance equations
279 : 0 : initializeInstance ();
280 : 0 : }
281 : :
282 : : /* Initialization of DC analysis. */
283 : 0 : void gatedDlatch::initDC (void)
284 : : {
285 : 0 : allocMatrixMNA ();
286 : 0 : initModel ();
287 : 0 : pol = 1;
288 : 0 : restartDC ();
289 : 0 : doAC = 1;
290 : 0 : doTR = 0;
291 : 0 : doHB = 0;
292 : 0 : }
293 : :
294 : : /* Run when DC is restarted (fallback algorithms). */
295 : 0 : void gatedDlatch::restartDC (void)
296 : : {
297 : 0 : }
298 : :
299 : : /* Initialize Verilog-AMS code. */
300 : 0 : void gatedDlatch::initVerilog (void)
301 : : {
302 : : // initialization of noise variables
303 : :
304 : : int i1, i2, i3, i4;
305 : :
306 : : // zero charges
307 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 5; i1++) {
308 [ # # ]: 0 : for (i2 = 0; i2 < 5; i2++) {
309 : 0 : _charges[i1][i2] = 0.0;
310 : : } }
311 : :
312 : : // zero capacitances
313 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 5; i1++) {
314 [ # # ]: 0 : for (i2 = 0; i2 < 5; i2++) {
315 [ # # ]: 0 : for (i3 = 0; i3 < 5; i3++) {
316 [ # # ]: 0 : for (i4 = 0; i4 < 5; i4++) {
317 : 0 : _caps[i1][i2][i3][i4] = 0.0;
318 : : } } } }
319 : :
320 : : // zero right hand side, static and dynamic jacobian
321 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 5; i1++) {
322 : 0 : _rhs[i1] = 0.0;
323 : 0 : _qhs[i1] = 0.0;
324 : 0 : _chs[i1] = 0.0;
325 : 0 : _ghs[i1] = 0.0;
326 [ # # ]: 0 : for (i2 = 0; i2 < 5; i2++) {
327 : 0 : _jstat[i1][i2] = 0.0;
328 : 0 : _jdyna[i1][i2] = 0.0;
329 : : }
330 : : }
331 : 0 : }
332 : :
333 : : /* Load device model input parameters. */
334 : 0 : void gatedDlatch::loadVariables (void)
335 : : {
336 : 0 : TR_H = getPropertyDouble ("TR_H");
337 : 0 : TR_L = getPropertyDouble ("TR_L");
338 : 0 : Delay = getPropertyDouble ("Delay");
339 : 0 : }
340 : :
341 : : /* #define's for translated code */
342 : : #undef _DDT
343 : : #define _DDT(q) q
344 : : #define _DYNAMIC
345 : : #define _DERIVATE
346 : : #define _DDX
347 : : #define _DERIVATEFORDDX
348 : :
349 : : /* Evaluate Verilog-AMS equations in model initialization. */
350 : 0 : void gatedDlatch::initializeModel (void)
351 : : {
352 : : #if defined(_DYNAMIC)
353 : : #endif
354 : : {
355 : 0 : Rd=1e3;
356 : : #if defined(_DYNAMIC)
357 : 0 : Ccc=((Delay*1.43)/Rd);
358 : : #endif
359 : : }
360 : 0 : }
361 : :
362 : : /* Evaluate Verilog-AMS equations in instance initialization. */
363 : 0 : void gatedDlatch::initializeInstance (void)
364 : : {
365 : 0 : }
366 : :
367 : : /* Evaluate Verilog-AMS equations in initial step. */
368 : 0 : void gatedDlatch::initialStep (void)
369 : : {
370 : 0 : }
371 : :
372 : : /* Evaluate Verilog-AMS equations in final step. */
373 : 0 : void gatedDlatch::finalStep (void)
374 : : {
375 : 0 : }
376 : :
377 : : /* Evaluate Verilog-AMS equations in analog block. */
378 : 0 : void gatedDlatch::calcVerilog (void)
379 : : {
380 : :
381 : : /* ----------------- evaluate verilog analog equations -------------------- */
382 : : double In2;
383 : : #if defined(_DERIVATE)
384 : : double In2_VC_GND;
385 : : double In2_VD_GND;
386 : : #endif
387 : : double In2a;
388 : : #if defined(_DERIVATE)
389 : : double In2a_VD_GND;
390 : : #endif
391 : : double In1;
392 : : #if defined(_DERIVATE)
393 : : double In1_VD_GND;
394 : : double In1_VC_GND;
395 : : #endif
396 : : #if defined(_DERIVATE)
397 : 0 : In1_VD_GND=(-(NP(C)));
398 : 0 : In1_VC_GND=(-(NP(D)));
399 : : #endif
400 [ # # ]: 0 : In1=(1-(NP(D)*NP(C)));
401 : : #if defined(_DERIVATE)
402 : 0 : In2a_VD_GND=(-1.0);
403 : : #endif
404 : 0 : In2a=(1-NP(D));
405 : : #if defined(_DERIVATE)
406 : 0 : In2_VC_GND=(-(In2a));
407 : 0 : In2_VD_GND=(-(NP(C)*In2a_VD_GND));
408 : : #endif
409 : 0 : In2=(1-(NP(C)*In2a));
410 : : {
411 : 0 : double m00_tanh(d00_tanh0,(TR_H*((In1*NP(QB))-0.5)))
412 : : #if defined(_DERIVATE)
413 [ # # ]: 0 : double m10_tanh(d10_tanh0,d00_tanh0,(TR_H*((In1*NP(QB))-0.5)))
414 : : #endif
415 : 0 : _load_static_residual1(QO,((-0.5)*(1-d00_tanh0)));
416 : : #if defined(_DERIVATE)
417 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(QO,QB,((-0.5)*(-(TR_H*(In1))*d10_tanh0)));
418 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(QO,C,((-0.5)*(-(TR_H*In1_VC_GND*NP(QB))*d10_tanh0)));
[ # # ]
419 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(QO,D,((-0.5)*(-(TR_H*In1_VD_GND*NP(QB))*d10_tanh0)));
[ # # ]
420 : : #endif
421 : : }
422 : 0 : _load_static_residual1(QO,NP(QO));
423 : : #if defined(_DERIVATE)
424 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(QO,QO,1.0);
425 : : #endif
426 : : {
427 : 0 : double m00_tanh(d00_tanh0,(TR_L*((In2*NP(QA))-0.5)))
428 : : #if defined(_DERIVATE)
429 [ # # ]: 0 : double m10_tanh(d10_tanh0,d00_tanh0,(TR_L*((In2*NP(QA))-0.5)))
430 : : #endif
431 : 0 : _load_static_residual1(QB,((-0.5)*(1-d00_tanh0)));
432 : : #if defined(_DERIVATE)
433 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(QB,QA,((-0.5)*(-(TR_L*(In2))*d10_tanh0)));
434 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(QB,D,((-0.5)*(-(TR_L*In2_VD_GND*NP(QA))*d10_tanh0)));
[ # # ]
435 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(QB,C,((-0.5)*(-(TR_L*In2_VC_GND*NP(QA))*d10_tanh0)));
[ # # ]
436 : : #endif
437 : : }
438 : 0 : _load_static_residual1(QB,NP(QB));
439 : : #if defined(_DERIVATE)
440 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(QB,QB,1.0);
441 : : #endif
442 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_residual2(QO,QA,(BP(QO,QA)/Rd));
443 : : #if defined(_DERIVATE)
444 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_jacobian4(QO,QA,QO,QA,(1/Rd));
[ # # ][ # # ]
[ # # ]
445 : : #endif
446 : : #if defined(_DYNAMIC)
447 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_dynamic_residual1(QA,_DDT((Ccc*NP(QA))));
448 : : #if defined(_DERIVATE)
449 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_dynamic_jacobian1(QA,QA,(Ccc));
[ # # ]
450 : : #endif
451 : : #endif
452 : :
453 : : /* ------------------ end of verilog analog equations --------------------- */
454 : :
455 : : /* ------------------ evaluate verilog noise equations -------------------- */
456 : :
457 : : /* ------------------- end of verilog noise equations --------------------- */
458 : 0 : }
459 : :
460 : : /* Perform DC iteration. */
461 : 0 : void gatedDlatch::calcDC (void)
462 : : {
463 : : // evaluate Verilog code
464 : 0 : initVerilog ();
465 : 0 : calcVerilog ();
466 : :
467 : : // fill right hand side and static jacobian
468 [ # # ]: 0 : for (int i1 = 0; i1 < 5; i1++) {
469 [ # # ]: 0 : setI (i1, _rhs[i1]);
470 [ # # ]: 0 : for (int i2 = 0; i2 < 5; i2++) {
471 [ # # ]: 0 : setY (i1, i2, _jstat[i1][i2]);
472 : : }
473 : : }
474 : 0 : }
475 : :
476 : : /* Save operating points. */
477 : 0 : void gatedDlatch::saveOperatingPoints (void)
478 : : {
479 : : // save global instance operating points
480 : 0 : }
481 : :
482 : : /* Load operating points. */
483 : 0 : void gatedDlatch::loadOperatingPoints (void)
484 : : {
485 : 0 : }
486 : :
487 : : /* Calculate operating points. */
488 : 0 : void gatedDlatch::calcOperatingPoints (void)
489 : : {
490 : 0 : }
491 : :
492 : : /* Initialization of AC analysis. */
493 : 0 : void gatedDlatch::initAC (void)
494 : : {
495 : 0 : allocMatrixMNA ();
496 : 0 : }
497 : :
498 : : /* Perform AC calculations. */
499 : 0 : void gatedDlatch::calcAC (nr_double_t frequency)
500 : : {
501 [ # # ]: 0 : setMatrixY (calcMatrixY (frequency));
502 : 0 : }
503 : :
504 : : /* Compute Y-matrix for AC analysis. */
505 : 0 : matrix gatedDlatch::calcMatrixY (nr_double_t frequency)
506 : : {
507 : 0 : _freq = frequency;
508 : 0 : saveOperatingPoints ();
509 : 0 : matrix y (5);
510 : :
511 [ # # ]: 0 : for (int i1 = 0; i1 < 5; i1++) {
512 [ # # ]: 0 : for (int i2 = 0; i2 < 5; i2++) {
513 : 0 : y (i1,i2) = nr_complex_t (_jstat[i1][i2], _jdyna[i1][i2] * 2 * M_PI * _freq);
514 : : }
515 : : }
516 : :
517 : 0 : return y;
518 : : }
519 : :
520 : : /* Initialization of S-parameter analysis. */
521 : 0 : void gatedDlatch::initSP (void)
522 : : {
523 : 0 : allocMatrixS ();
524 : 0 : }
525 : :
526 : : /* Perform S-parameter calculations. */
527 : 0 : void gatedDlatch::calcSP (nr_double_t frequency)
528 : : {
529 [ # # ][ # # ]: 0 : setMatrixS (ytos (calcMatrixY (frequency)));
[ # # ][ # # ]
[ # # ]
530 : 0 : }
531 : :
532 : : /* Initialization of transient analysis. */
533 : 0 : void gatedDlatch::initTR (void)
534 : : {
535 : 0 : setStates (2 * 5 * 5);
536 : 0 : initDC ();
537 : 0 : }
538 : :
539 : : /* Perform transient analysis iteration step. */
540 : 0 : void gatedDlatch::calcTR (nr_double_t)
541 : : {
542 : 0 : doHB = 0;
543 : 0 : doAC = 1;
544 : 0 : doTR = 1;
545 : 0 : calcDC ();
546 : :
547 : : int i1, i2, i3, i4, state;
548 : :
549 : : // 2-node charge integrations
550 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 5; i1++) {
551 [ # # ]: 0 : for (i2 = 0; i2 < 5; i2++) {
552 : 0 : state = 2 * (i2 + 5 * i1);
553 [ # # ]: 0 : if (i1 != i2)
554 [ # # ]: 0 : if (_charges[i1][i2] != 0.0)
555 : 0 : transientCapacitanceQ (state, i1, i2, _charges[i1][i2]);
556 : : } }
557 : :
558 : : // 1-node charge integrations
559 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 5; i1++) {
560 : 0 : state = 2 * (i1 + 5 * i1);
561 [ # # ]: 0 : if (_charges[i1][i1] != 0.0)
562 : 0 : transientCapacitanceQ (state, i1, _charges[i1][i1]);
563 : : }
564 : :
565 : : // charge: 2-node, voltage: 2-node
566 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 5; i1++) {
567 [ # # ]: 0 : for (i2 = 0; i2 < 5; i2++) {
568 [ # # ]: 0 : if (i1 != i2)
569 [ # # ]: 0 : for (i3 = 0; i3 < 5; i3++) {
570 [ # # ]: 0 : for (i4 = 0; i4 < 5; i4++) {
571 [ # # ]: 0 : if (i3 != i4)
572 [ # # ]: 0 : if (_caps[i1][i2][i3][i4] != 0.0)
573 [ # # ][ # # ]: 0 : transientCapacitanceC (i1, i2, i3, i4, _caps[i1][i2][i3][i4], BP(i3,i4));
574 : : } } } }
575 : :
576 : : // charge: 2-node, voltage: 1-node
577 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 5; i1++) {
578 [ # # ]: 0 : for (i2 = 0; i2 < 5; i2++) {
579 [ # # ]: 0 : if (i1 != i2)
580 [ # # ]: 0 : for (i3 = 0; i3 < 5; i3++) {
581 [ # # ]: 0 : if (_caps[i1][i2][i3][i3] != 0.0)
582 [ # # ]: 0 : transientCapacitanceC2Q (i1, i2, i3, _caps[i1][i2][i3][i3], NP(i3));
583 : : } } }
584 : :
585 : : // charge: 1-node, voltage: 2-node
586 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 5; i1++) {
587 [ # # ]: 0 : for (i3 = 0; i3 < 5; i3++) {
588 [ # # ]: 0 : for (i4 = 0; i4 < 5; i4++) {
589 [ # # ]: 0 : if (i3 != i4)
590 [ # # ]: 0 : if (_caps[i1][i1][i3][i4] != 0.0)
591 [ # # ][ # # ]: 0 : transientCapacitanceC2V (i1, i3, i4, _caps[i1][i1][i3][i4], BP(i3,i4));
592 : : } } }
593 : :
594 : : // charge: 1-node, voltage: 1-node
595 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 5; i1++) {
596 [ # # ]: 0 : for (i3 = 0; i3 < 5; i3++) {
597 [ # # ]: 0 : if (_caps[i1][i1][i3][i3] != 0.0)
598 [ # # ]: 0 : transientCapacitanceC (i1, i3, _caps[i1][i1][i3][i3], NP(i3));
599 : : } }
600 : 0 : }
601 : :
602 : : /* Compute Cy-matrix for AC noise analysis. */
603 : 0 : matrix gatedDlatch::calcMatrixCy (nr_double_t frequency)
604 : : {
605 : 0 : _freq = frequency;
606 : 0 : matrix cy (5);
607 : :
608 : :
609 : 0 : return cy;
610 : : }
611 : :
612 : : /* Perform AC noise computations. */
613 : 0 : void gatedDlatch::calcNoiseAC (nr_double_t frequency)
614 : : {
615 [ # # ]: 0 : setMatrixN (calcMatrixCy (frequency));
616 : 0 : }
617 : :
618 : : /* Perform S-parameter noise computations. */
619 : 0 : void gatedDlatch::calcNoiseSP (nr_double_t frequency)
620 : : {
621 [ # # ][ # # ]: 0 : setMatrixN (cytocs (calcMatrixCy (frequency) * z0, getMatrixS ()));
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ]
622 : 0 : }
623 : :
624 : : /* Initialization of HB analysis. */
625 : 0 : void gatedDlatch::initHB (int)
626 : : {
627 : 0 : initDC ();
628 : 0 : allocMatrixHB ();
629 : 0 : }
630 : :
631 : : /* Perform HB analysis. */
632 : 0 : void gatedDlatch::calcHB (int)
633 : : {
634 : 0 : doHB = 1;
635 : 0 : doAC = 1;
636 : 0 : doTR = 0;
637 : :
638 : : // jacobian dI/dV and currents get filled
639 : 0 : calcDC ();
640 : 0 : saveOperatingPoints ();
641 : :
642 : : // fill in HB matrices
643 [ # # ]: 0 : for (int i1 = 0; i1 < 5; i1++) {
644 [ # # ]: 0 : setQ (i1, _qhs[i1]); // charges
645 [ # # ]: 0 : setCV (i1, _chs[i1]); // jacobian dQ/dV * V
646 [ # # ]: 0 : setGV (i1, _ghs[i1]); // jacobian dI/dV * V
647 [ # # ]: 0 : for (int i2 = 0; i2 < 5; i2++) {
648 [ # # ]: 0 : setQV (i1, i2, _jdyna[i1][i2]); // jacobian dQ/dV
649 : : }
650 : : }
651 : 0 : }
652 : :
653 : : #include "gatedDlatch.defs.h"
654 : :
|
