Branch data Line data Source code
1 : : /*
2 : : * hpribin4bit.core.cpp - device implementations for hpribin4bit 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 "hpribin4bit.analogfunction.h"
16 : : #include "component.h"
17 : : #include "device.h"
18 : : #include "hpribin4bit.core.h"
19 : :
20 : : #ifndef CIR_hpribin4bit
21 : : #define CIR_hpribin4bit -1
22 : : #endif
23 : :
24 : : // external nodes
25 : : #define A 0
26 : : #define B 1
27 : : #define C 2
28 : : #define D 3
29 : : #define V 4
30 : : #define Y 5
31 : : #define X 6
32 : : // internal nodes
33 : : #define Xn1 7
34 : : #define Xn2 8
35 : : #define Yn1 9
36 : : #define Yn2 10
37 : : #define Vn1 11
38 : : #define Vn2 12
39 : :
40 : : // useful macro definitions
41 : : #define NP(node) real (getV (node))
42 : : #define BP(pnode,nnode) (NP(pnode) - NP(nnode))
43 : : #define _load_static_residual2(pnode,nnode,current)\
44 : : _rhs[pnode] -= current;\
45 : : _rhs[nnode] += current;
46 : : #define _load_static_augmented_residual2(pnode,nnode,current)\
47 : : _rhs[pnode] -= current;\
48 : : _rhs[nnode] += current;
49 : : #define _load_static_residual1(node,current)\
50 : : _rhs[node] -= current;
51 : : #define _load_static_augmented_residual1(node,current)\
52 : : _rhs[node] -= current;
53 : : #define _load_static_jacobian4(pnode,nnode,vpnode,vnnode,conductance)\
54 : : _jstat[pnode][vpnode] += conductance;\
55 : : _jstat[nnode][vnnode] += conductance;\
56 : : _jstat[pnode][vnnode] -= conductance;\
57 : : _jstat[nnode][vpnode] -= conductance;\
58 : : if (doHB) {\
59 : : _ghs[pnode] += conductance * BP(vpnode,vnnode);\
60 : : _ghs[nnode] -= conductance * BP(vpnode,vnnode);\
61 : : } else {\
62 : : _rhs[pnode] += conductance * BP(vpnode,vnnode);\
63 : : _rhs[nnode] -= conductance * BP(vpnode,vnnode);\
64 : : }
65 : : #define _load_static_jacobian2p(node,vpnode,vnnode,conductance)\
66 : : _jstat[node][vpnode] += conductance;\
67 : : _jstat[node][vnnode] -= conductance;\
68 : : if (doHB) {\
69 : : _ghs[node] += conductance * BP(vpnode,vnnode);\
70 : : } else {\
71 : : _rhs[node] += conductance * BP(vpnode,vnnode);\
72 : : }
73 : : #define _load_static_jacobian2s(pnode,nnode,node,conductance)\
74 : : _jstat[pnode][node] += conductance;\
75 : : _jstat[nnode][node] -= conductance;\
76 : : if (doHB) {\
77 : : _ghs[pnode] += conductance * NP(node);\
78 : : _ghs[nnode] -= conductance * NP(node);\
79 : : } else {\
80 : : _rhs[pnode] += conductance * NP(node);\
81 : : _rhs[nnode] -= conductance * NP(node);\
82 : : }
83 : : #define _load_static_jacobian1(node,vnode,conductance)\
84 : : _jstat[node][vnode] += conductance;\
85 : : if (doHB) {\
86 : : _ghs[node] += conductance * NP(vnode);\
87 : : } else {\
88 : : _rhs[node] += conductance * NP(vnode);\
89 : : }
90 : : #define _load_dynamic_residual2(pnode,nnode,charge)\
91 : : if (doTR) _charges[pnode][nnode] += charge;\
92 : : if (doHB) {\
93 : : _qhs[pnode] -= charge;\
94 : : _qhs[nnode] += charge;\
95 : : }
96 : : #define _load_dynamic_residual1(node,charge)\
97 : : if (doTR) _charges[node][node] += charge;\
98 : : if (doHB) {\
99 : : _qhs[node] -= charge;\
100 : : }
101 : : #define _load_dynamic_jacobian4(pnode,nnode,vpnode,vnnode,capacitance)\
102 : : if (doAC) {\
103 : : _jdyna[pnode][vpnode] += capacitance;\
104 : : _jdyna[nnode][vnnode] += capacitance;\
105 : : _jdyna[pnode][vnnode] -= capacitance;\
106 : : _jdyna[nnode][vpnode] -= capacitance;\
107 : : }\
108 : : if (doTR) {\
109 : : _caps[pnode][nnode][vpnode][vnnode] += capacitance;\
110 : : }\
111 : : if (doHB) {\
112 : : _chs[pnode] += capacitance * BP(vpnode,vnnode);\
113 : : _chs[nnode] -= capacitance * BP(vpnode,vnnode);\
114 : : }
115 : : #define _load_dynamic_jacobian2s(pnode,nnode,vnode,capacitance)\
116 : : if (doAC) {\
117 : : _jdyna[pnode][vnode] += capacitance;\
118 : : _jdyna[nnode][vnode] -= capacitance;\
119 : : }\
120 : : if (doTR) {\
121 : : _caps[pnode][nnode][vnode][vnode] += capacitance;\
122 : : }\
123 : : if (doHB) {\
124 : : _chs[pnode] += capacitance * NP(vnode);\
125 : : _chs[nnode] -= capacitance * NP(vnode);\
126 : : }
127 : : #define _load_dynamic_jacobian2p(node,vpnode,vnnode,capacitance)\
128 : : if (doAC) {\
129 : : _jdyna[node][vpnode] += capacitance;\
130 : : _jdyna[node][vnnode] -= capacitance;\
131 : : }\
132 : : if (doTR) {\
133 : : _caps[node][node][vpnode][vnnode] += capacitance;\
134 : : }\
135 : : if (doHB) {\
136 : : _chs[node] += capacitance * BP(vpnode,vnnode);\
137 : : }
138 : : #define _load_dynamic_jacobian1(node,vnode,capacitance)\
139 : : if (doAC) {\
140 : : _jdyna[node][vnode] += capacitance;\
141 : : }\
142 : : if (doTR) {\
143 : : _caps[node][node][vnode][vnode] += capacitance;\
144 : : }\
145 : : if (doHB) {\
146 : : _chs[node] += capacitance * NP(vnode);\
147 : : }
148 : :
149 : : #define _save_whitenoise1(n1,pwr,type)\
150 : : _white_pwr[n1][n1] += pwr;
151 : : #define _save_whitenoise2(n1,n2,pwr,type)\
152 : : _white_pwr[n1][n2] += pwr;
153 : : #define _save_flickernoise1(n1,pwr,exp,type)\
154 : : _flicker_pwr[n1][n1] += pwr;\
155 : : _flicker_exp[n1][n1] += exp;
156 : : #define _save_flickernoise2(n1,n2,pwr,exp,type)\
157 : : _flicker_pwr[n1][n2] += pwr;\
158 : : _flicker_exp[n1][n2] += exp;
159 : : #define _load_whitenoise2(n1,n2,pwr)\
160 : : cy (n1,n2) -= pwr/kB/T0; cy (n2,n1) -= pwr/kB/T0;\
161 : : cy (n1,n1) += pwr/kB/T0; cy (n2,n2) += pwr/kB/T0;
162 : : #define _load_whitenoise1(n1,pwr)\
163 : : cy (n1,n1) += pwr/kB/T0;
164 : : #define _load_flickernoise2(n1,n2,pwr,exp)\
165 : : cy (n1,n2) -= pwr*pow(_freq,-exp)/kB/T0;\
166 : : cy (n2,n1) -= pwr*pow(_freq,-exp)/kB/T0;\
167 : : cy (n1,n1) += pwr*pow(_freq,-exp)/kB/T0;\
168 : : cy (n2,n2) += pwr*pow(_freq,-exp)/kB/T0;
169 : : #define _load_flickernoise1(n1,pwr,exp)\
170 : : cy (n1,n1) += pwr*pow(_freq,-exp)/kB/T0;
171 : :
172 : : // derivative helper macros
173 : : // transcendental LRM p. 59
174 : : #define m00_cos(v00,x) v00 = cos(x);
175 : : #define m10_cos(v10,v00,x) v10 = (-sin(x));
176 : : #define m00_sin(v00,x) v00 = sin(x);
177 : : #define m10_sin(v10,v00,x) v10 = (cos(x));
178 : : #define m00_tan(v00,x) v00 = tan(x);
179 : : #define m10_tan(v10,v00,x) v10 = (1.0/cos(x)/cos(x));
180 : : #define m00_cosh(v00,x) v00 = cosh(x);
181 : : #define m10_cosh(v10,v00,x) v10 = (sinh(x));
182 : : #define m00_sinh(v00,x) v00 = sinh(x);
183 : : #define m10_sinh(v10,v00,x) v10 = (cosh(x));
184 : : #define m00_tanh(v00,x) v00 = tanh(x);
185 : : #define m10_tanh(v10,v00,x) v10 = (1.0/cosh(x)/cosh(x));
186 : : #define m00_acos(v00,x) v00 = acos(x);
187 : : #define m10_acos(v10,v00,x) v10 = (-1.0/sqrt(1-x*x));
188 : : #define m00_asin(v00,x) v00 = asin(x);
189 : : #define m10_asin(v10,v00,x) v10 = (+1.0/sqrt(1-x*x));
190 : : #define m00_atan(v00,x) v00 = atan(x);
191 : : #define m10_atan(v10,v00,x) v10 = (+1.0/(1+x*x));
192 : : #define m00_hypot(v00,x,y) v00 = sqrt((x)*(x)+(y)*(y));
193 : : #define m10_hypot(v10,v00,x,y) v10 = (x)/(v00);
194 : : #define m11_hypot(v11,v00,x,y) v11 = (y)/(v00);
195 : : #define m00_atan2(v00,x,y) v00 = atan2(x,y);
196 : : // TODO atan2 derivatives ?
197 : : #define m00_acosh(v00,x) v00 = acosh(x);
198 : : #define m10_acosh(v10,v00,x) v10 = (1.0/(sqrt(x-1)*sqrt(x+1)));
199 : : #define m00_asinh(v00,x) v00 = asinh(x);
200 : : #define m10_asinh(v10,v00,x) v10 = (1.0/(sqrt(x*x+1)));
201 : : #define m00_atanh(v00,x) v00 = atanh(x);
202 : : #define m10_atanh(v10,v00,x) v10 = (1.0/(1-x*x));
203 : :
204 : :
205 : : // standard functions LRM p.58
206 : : #define m00_logE(v00,x) v00 = log(x);
207 : : #define m10_logE(v10,v00,x) v10 = (1.0/x);
208 : : #define m00_log10(v00,x) v00 = log10(x);
209 : : #define m10_log10(v10,v00,x) v10 = (1.0/x/M_LN10);
210 : : #define m00_exp(v00,x) v00 = exp(x);
211 : : #define m10_exp(v10,v00,x) v10 = v00;
212 : : #define m00_sqrt(v00,x) v00 = sqrt(x);
213 : : #define m10_sqrt(v10,v00,x) v10 = (0.5/v00);
214 : : #define m00_min(v00,x,y) v00 = ((x)<(y))?(x):(y);
215 : : #define m10_min(v10,v00,x,y) v10 = ((x)<(y))?1.0:0.0;
216 : : #define m11_min(v11,v00,x,y) v11 = ((x)<(y))?0.0:1.0;
217 : : #define m00_max(v00,x,y) v00 = ((x)>(y))?(x):(y);
218 : : #define m10_max(v10,v00,x,y) v10 = ((x)>(y))?1.0:0.0;
219 : : #define m11_max(v11,v00,x,y) v11 = ((x)>(y))?0.0:1.0;
220 : : #define m00_pow(v00,x,y) v00 = pow(x,y);
221 : : #define m10_pow(v10,v00,x,y) v10 = (x==0.0)?0.0:(v00)*(y)/(x);
222 : : #define m11_pow(v11,v00,x,y) v11 = (x==0.0)?0.0:(log(x)*(v00));
223 : : #define m00_abs(v00,x) v00 = ((x)<(0)?(-(x)):(x));
224 : : #define m10_abs(v10,v00,x) v10 = (((x)>=0)?(+1.0):(-1.0));
225 : : #define m00_floor(v00,x) v00 = floor(x);
226 : : #define m10_floor(v10,v00,x) v10 = 1.0;
227 : :
228 : : #define m00_ceil(v00,x) v00 = ceil(x);
229 : : // TODO ceil derivative, needed?
230 : :
231 : : // analog operator, LRM p.61
232 : : #define m00_limexp(v00,x) v00 = ((x)<80.0?exp(x):exp(80.0)*(x-79.0));
233 : : #define m10_limexp(v10,v00,x) v10 = ((x)<80.0?(v00):exp(80.0));
234 : :
235 : : // analog kernel parameter system functions, LRM p.215
236 : : #define m00_vt(x) (kBoverQ*(x))
237 : : #define m10_vt(x) (kBoverQ)
238 : :
239 : : // extra functions (?)
240 : : #define m00_div(v00,v10,x,y) double v10=1/(y); double v00=(x)*v10;
241 : : #define m10_div(v10,v00,vv,x,y)
242 : : #define m11_div(v11,v00,vv,x,y) double v11 = -v00*vv;
243 : : #define m00_mult(v00,v10,v11,x,y) double v10=(x); double v11=(y); double v00=v10*v11;
244 : : #define m00_add(v00,x,y) double v00=(x)+(y);
245 : :
246 : : // second derivatives
247 : : #define m20_logE(v00) (-1.0/v00/v00)
248 : : #define m20_exp(v00) exp(v00)
249 : : #define m20_limexp(v00) ((v00)<80.0?exp(v00):0.0)
250 : : #define m20_sqrt(v00) (-0.25/(v00)/sqrt(v00))
251 : : #define m20_abs(v00) 0.0
252 : : #define m20_pow(x,y) ((y)*((y)-1.0)*pow(x,y)/(x)/(x))
253 : :
254 : :
255 : : // simulator specific definitions
256 : : #define _modelname "hpribin4bit"
257 : : #define _instancename getName()
258 : : #define _circuit_temp (getPropertyDouble("Temp")+273.15)
259 : : #define _param_given(p) (isPropertyGiven(p)?1:0)
260 : :
261 : :
262 : : // $vt and $vt() functions
263 : : #define _vt_nom (kBoverQ*_circuit_temp)
264 : :
265 : : using namespace qucs::device;
266 : : using qucs::matrix;
267 : :
268 : : /* Device constructor. */
269 : 0 : hpribin4bit::hpribin4bit() : circuit (13)
270 : : {
271 : 0 : type = CIR_hpribin4bit;
272 : 0 : }
273 : :
274 : : /* Initialization of model. */
275 : 0 : void hpribin4bit::initModel (void)
276 : : {
277 : : // create internal nodes
278 : 0 : setInternalNode (Xn1, "Xn1");
279 : 0 : setInternalNode (Xn2, "Xn2");
280 : 0 : setInternalNode (Yn1, "Yn1");
281 : 0 : setInternalNode (Yn2, "Yn2");
282 : 0 : setInternalNode (Vn1, "Vn1");
283 : 0 : setInternalNode (Vn2, "Vn2");
284 : :
285 : : // get device model parameters
286 : 0 : loadVariables ();
287 : : // evaluate global model equations
288 : 0 : initializeModel ();
289 : : // evaluate initial step equations
290 : 0 : initialStep ();
291 : : // evaluate global instance equations
292 : 0 : initializeInstance ();
293 : 0 : }
294 : :
295 : : /* Initialization of DC analysis. */
296 : 0 : void hpribin4bit::initDC (void)
297 : : {
298 : 0 : allocMatrixMNA ();
299 : 0 : initModel ();
300 : 0 : pol = 1;
301 : 0 : restartDC ();
302 : 0 : doAC = 1;
303 : 0 : doTR = 0;
304 : 0 : doHB = 0;
305 : 0 : }
306 : :
307 : : /* Run when DC is restarted (fallback algorithms). */
308 : 0 : void hpribin4bit::restartDC (void)
309 : : {
310 : 0 : }
311 : :
312 : : /* Initialize Verilog-AMS code. */
313 : 0 : void hpribin4bit::initVerilog (void)
314 : : {
315 : : // initialization of noise variables
316 : :
317 : : int i1, i2, i3, i4;
318 : :
319 : : // zero charges
320 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 13; i1++) {
321 [ # # ]: 0 : for (i2 = 0; i2 < 13; i2++) {
322 : 0 : _charges[i1][i2] = 0.0;
323 : : } }
324 : :
325 : : // zero capacitances
326 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 13; i1++) {
327 [ # # ]: 0 : for (i2 = 0; i2 < 13; i2++) {
328 [ # # ]: 0 : for (i3 = 0; i3 < 13; i3++) {
329 [ # # ]: 0 : for (i4 = 0; i4 < 13; i4++) {
330 : 0 : _caps[i1][i2][i3][i4] = 0.0;
331 : : } } } }
332 : :
333 : : // zero right hand side, static and dynamic jacobian
334 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 13; i1++) {
335 : 0 : _rhs[i1] = 0.0;
336 : 0 : _qhs[i1] = 0.0;
337 : 0 : _chs[i1] = 0.0;
338 : 0 : _ghs[i1] = 0.0;
339 [ # # ]: 0 : for (i2 = 0; i2 < 13; i2++) {
340 : 0 : _jstat[i1][i2] = 0.0;
341 : 0 : _jdyna[i1][i2] = 0.0;
342 : : }
343 : : }
344 : 0 : }
345 : :
346 : : /* Load device model input parameters. */
347 : 0 : void hpribin4bit::loadVariables (void)
348 : : {
349 : 0 : TR = getPropertyDouble ("TR");
350 : 0 : Delay = getPropertyDouble ("Delay");
351 : 0 : }
352 : :
353 : : /* #define's for translated code */
354 : : #undef _DDT
355 : : #define _DDT(q) q
356 : : #define _DYNAMIC
357 : : #define _DERIVATE
358 : : #define _DDX
359 : : #define _DERIVATEFORDDX
360 : :
361 : : /* Evaluate Verilog-AMS equations in model initialization. */
362 : 0 : void hpribin4bit::initializeModel (void)
363 : : {
364 : : #if defined(_DYNAMIC)
365 : : #endif
366 : : {
367 : 0 : Rd=1e3;
368 : : #if defined(_DYNAMIC)
369 : 0 : Cd=((Delay*1.43)/Rd);
370 : : #endif
371 : : }
372 : 0 : }
373 : :
374 : : /* Evaluate Verilog-AMS equations in instance initialization. */
375 : 0 : void hpribin4bit::initializeInstance (void)
376 : : {
377 : 0 : }
378 : :
379 : : /* Evaluate Verilog-AMS equations in initial step. */
380 : 0 : void hpribin4bit::initialStep (void)
381 : : {
382 : 0 : }
383 : :
384 : : /* Evaluate Verilog-AMS equations in final step. */
385 : 0 : void hpribin4bit::finalStep (void)
386 : : {
387 : 0 : }
388 : :
389 : : /* Evaluate Verilog-AMS equations in analog block. */
390 : 0 : void hpribin4bit::calcVerilog (void)
391 : : {
392 : :
393 : : /* ----------------- evaluate verilog analog equations -------------------- */
394 : : double mV;
395 : : #if defined(_DERIVATE)
396 : : double mV_VD_GND;
397 : : double mV_VC_GND;
398 : : double mV_VB_GND;
399 : : double mV_VA_GND;
400 : : #endif
401 : : double mY;
402 : : #if defined(_DERIVATE)
403 : : double mY_VD_GND;
404 : : double mY_VC_GND;
405 : : double mY_VB_GND;
406 : : #endif
407 : : double mX;
408 : : #if defined(_DERIVATE)
409 : : double mX_VD_GND;
410 : : double mX_VC_GND;
411 : : #endif
412 : : #if defined(_DERIVATE)
413 : 0 : mX_VD_GND=1.0;
414 : 0 : mX_VC_GND=1.0;
415 : : #endif
416 [ # # ]: 0 : mX=(NP(D)+NP(C));
417 : : #if defined(_DERIVATE)
418 : 0 : mY_VD_GND=1.0;
419 : 0 : mY_VC_GND=(-1.0)*NP(B);
420 : 0 : mY_VB_GND=((1-NP(C)));
421 : : #endif
422 [ # # ][ # # ]: 0 : mY=(NP(D)+((1-NP(C))*NP(B)));
423 : : #if defined(_DERIVATE)
424 : 0 : mV_VD_GND=1.0;
425 : 0 : mV_VC_GND=1.0;
426 : 0 : mV_VB_GND=1.0;
427 : 0 : mV_VA_GND=1.0;
428 : : #endif
429 [ # # ][ # # ]: 0 : mV=(((NP(D)+NP(C))+NP(B))+NP(A));
[ # # ]
430 : : {
431 : 0 : double m00_tanh(d00_tanh0,(TR*(mX-0.5)))
432 : : #if defined(_DERIVATE)
433 : 0 : double m10_tanh(d10_tanh0,d00_tanh0,(TR*(mX-0.5)))
434 : : #endif
435 : 0 : _load_static_residual1(Xn1,((-0.5)*(1+d00_tanh0)));
436 : : #if defined(_DERIVATE)
437 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Xn1,C,((-0.5)*(TR*mX_VC_GND)*d10_tanh0));
438 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Xn1,D,((-0.5)*(TR*mX_VD_GND)*d10_tanh0));
439 : : #endif
440 : : }
441 : 0 : _load_static_residual1(Xn1,NP(Xn1));
442 : : #if defined(_DERIVATE)
443 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Xn1,Xn1,1.0);
444 : : #endif
445 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_residual2(Xn1,Xn2,(BP(Xn1,Xn2)/Rd));
446 : : #if defined(_DERIVATE)
447 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_jacobian4(Xn1,Xn2,Xn1,Xn2,(1/Rd));
[ # # ][ # # ]
[ # # ]
448 : : #endif
449 : : #if defined(_DYNAMIC)
450 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_dynamic_residual1(Xn2,_DDT((Cd*NP(Xn2))));
451 : : #if defined(_DERIVATE)
452 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_dynamic_jacobian1(Xn2,Xn2,(Cd));
[ # # ]
453 : : #endif
454 : : #endif
455 : 0 : _load_static_residual1(X,(-NP(Xn2)));
456 : : #if defined(_DERIVATE)
457 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(X,Xn2,(-1.0));
458 : : #endif
459 : 0 : _load_static_residual1(X,NP(X));
460 : : #if defined(_DERIVATE)
461 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(X,X,1.0);
462 : : #endif
463 : : {
464 : 0 : double m00_tanh(d00_tanh0,(TR*(mY-0.5)))
465 : : #if defined(_DERIVATE)
466 : 0 : double m10_tanh(d10_tanh0,d00_tanh0,(TR*(mY-0.5)))
467 : : #endif
468 : 0 : _load_static_residual1(Yn1,((-0.5)*(1+d00_tanh0)));
469 : : #if defined(_DERIVATE)
470 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Yn1,B,((-0.5)*(TR*mY_VB_GND)*d10_tanh0));
471 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Yn1,C,((-0.5)*(TR*mY_VC_GND)*d10_tanh0));
472 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Yn1,D,((-0.5)*(TR*mY_VD_GND)*d10_tanh0));
473 : : #endif
474 : : }
475 : 0 : _load_static_residual1(Yn1,NP(Yn1));
476 : : #if defined(_DERIVATE)
477 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Yn1,Yn1,1.0);
478 : : #endif
479 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_residual2(Yn1,Yn2,(BP(Yn1,Yn2)/Rd));
480 : : #if defined(_DERIVATE)
481 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_jacobian4(Yn1,Yn2,Yn1,Yn2,(1/Rd));
[ # # ][ # # ]
[ # # ]
482 : : #endif
483 : : #if defined(_DYNAMIC)
484 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_dynamic_residual1(Yn2,_DDT((Cd*NP(Yn2))));
485 : : #if defined(_DERIVATE)
486 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_dynamic_jacobian1(Yn2,Yn2,(Cd));
[ # # ]
487 : : #endif
488 : : #endif
489 : 0 : _load_static_residual1(Y,(-NP(Yn2)));
490 : : #if defined(_DERIVATE)
491 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Y,Yn2,(-1.0));
492 : : #endif
493 : 0 : _load_static_residual1(Y,NP(Y));
494 : : #if defined(_DERIVATE)
495 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Y,Y,1.0);
496 : : #endif
497 : : {
498 : 0 : double m00_tanh(d00_tanh0,(TR*(mV-0.5)))
499 : : #if defined(_DERIVATE)
500 : 0 : double m10_tanh(d10_tanh0,d00_tanh0,(TR*(mV-0.5)))
501 : : #endif
502 : 0 : _load_static_residual1(Vn1,((-0.5)*(1+d00_tanh0)));
503 : : #if defined(_DERIVATE)
504 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Vn1,A,((-0.5)*(TR*mV_VA_GND)*d10_tanh0));
505 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Vn1,B,((-0.5)*(TR*mV_VB_GND)*d10_tanh0));
506 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Vn1,C,((-0.5)*(TR*mV_VC_GND)*d10_tanh0));
507 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Vn1,D,((-0.5)*(TR*mV_VD_GND)*d10_tanh0));
508 : : #endif
509 : : }
510 : 0 : _load_static_residual1(Vn1,NP(Vn1));
511 : : #if defined(_DERIVATE)
512 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(Vn1,Vn1,1.0);
513 : : #endif
514 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_residual2(Vn1,Vn2,(BP(Vn1,Vn2)/Rd));
515 : : #if defined(_DERIVATE)
516 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_static_jacobian4(Vn1,Vn2,Vn1,Vn2,(1/Rd));
[ # # ][ # # ]
[ # # ]
517 : : #endif
518 : : #if defined(_DYNAMIC)
519 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_dynamic_residual1(Vn2,_DDT((Cd*NP(Vn2))));
520 : : #if defined(_DERIVATE)
521 [ # # ][ # # ]: 0 : _load_dynamic_jacobian1(Vn2,Vn2,(Cd));
[ # # ]
522 : : #endif
523 : : #endif
524 : 0 : _load_static_residual1(V,(-NP(Vn2)));
525 : : #if defined(_DERIVATE)
526 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(V,Vn2,(-1.0));
527 : : #endif
528 : 0 : _load_static_residual1(V,NP(V));
529 : : #if defined(_DERIVATE)
530 [ # # ]: 0 : _load_static_jacobian1(V,V,1.0);
531 : : #endif
532 : :
533 : : /* ------------------ end of verilog analog equations --------------------- */
534 : :
535 : : /* ------------------ evaluate verilog noise equations -------------------- */
536 : :
537 : : /* ------------------- end of verilog noise equations --------------------- */
538 : 0 : }
539 : :
540 : : /* Perform DC iteration. */
541 : 0 : void hpribin4bit::calcDC (void)
542 : : {
543 : : // evaluate Verilog code
544 : 0 : initVerilog ();
545 : 0 : calcVerilog ();
546 : :
547 : : // fill right hand side and static jacobian
548 [ # # ]: 0 : for (int i1 = 0; i1 < 13; i1++) {
549 [ # # ]: 0 : setI (i1, _rhs[i1]);
550 [ # # ]: 0 : for (int i2 = 0; i2 < 13; i2++) {
551 [ # # ]: 0 : setY (i1, i2, _jstat[i1][i2]);
552 : : }
553 : : }
554 : 0 : }
555 : :
556 : : /* Save operating points. */
557 : 0 : void hpribin4bit::saveOperatingPoints (void)
558 : : {
559 : : // save global instance operating points
560 : 0 : }
561 : :
562 : : /* Load operating points. */
563 : 0 : void hpribin4bit::loadOperatingPoints (void)
564 : : {
565 : 0 : }
566 : :
567 : : /* Calculate operating points. */
568 : 0 : void hpribin4bit::calcOperatingPoints (void)
569 : : {
570 : 0 : }
571 : :
572 : : /* Initialization of AC analysis. */
573 : 0 : void hpribin4bit::initAC (void)
574 : : {
575 : 0 : allocMatrixMNA ();
576 : 0 : }
577 : :
578 : : /* Perform AC calculations. */
579 : 0 : void hpribin4bit::calcAC (nr_double_t frequency)
580 : : {
581 [ # # ]: 0 : setMatrixY (calcMatrixY (frequency));
582 : 0 : }
583 : :
584 : : /* Compute Y-matrix for AC analysis. */
585 : 0 : matrix hpribin4bit::calcMatrixY (nr_double_t frequency)
586 : : {
587 : 0 : _freq = frequency;
588 : 0 : saveOperatingPoints ();
589 : 0 : matrix y (13);
590 : :
591 [ # # ]: 0 : for (int i1 = 0; i1 < 13; i1++) {
592 [ # # ]: 0 : for (int i2 = 0; i2 < 13; i2++) {
593 : 0 : y (i1,i2) = nr_complex_t (_jstat[i1][i2], _jdyna[i1][i2] * 2 * M_PI * _freq);
594 : : }
595 : : }
596 : :
597 : 0 : return y;
598 : : }
599 : :
600 : : /* Initialization of S-parameter analysis. */
601 : 0 : void hpribin4bit::initSP (void)
602 : : {
603 : 0 : allocMatrixS ();
604 : 0 : }
605 : :
606 : : /* Perform S-parameter calculations. */
607 : 0 : void hpribin4bit::calcSP (nr_double_t frequency)
608 : : {
609 [ # # ][ # # ]: 0 : setMatrixS (ytos (calcMatrixY (frequency)));
[ # # ][ # # ]
[ # # ]
610 : 0 : }
611 : :
612 : : /* Initialization of transient analysis. */
613 : 0 : void hpribin4bit::initTR (void)
614 : : {
615 : 0 : setStates (2 * 13 * 13);
616 : 0 : initDC ();
617 : 0 : }
618 : :
619 : : /* Perform transient analysis iteration step. */
620 : 0 : void hpribin4bit::calcTR (nr_double_t)
621 : : {
622 : 0 : doHB = 0;
623 : 0 : doAC = 1;
624 : 0 : doTR = 1;
625 : 0 : calcDC ();
626 : :
627 : : int i1, i2, i3, i4, state;
628 : :
629 : : // 2-node charge integrations
630 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 13; i1++) {
631 [ # # ]: 0 : for (i2 = 0; i2 < 13; i2++) {
632 : 0 : state = 2 * (i2 + 13 * i1);
633 [ # # ]: 0 : if (i1 != i2)
634 [ # # ]: 0 : if (_charges[i1][i2] != 0.0)
635 : 0 : transientCapacitanceQ (state, i1, i2, _charges[i1][i2]);
636 : : } }
637 : :
638 : : // 1-node charge integrations
639 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 13; i1++) {
640 : 0 : state = 2 * (i1 + 13 * i1);
641 [ # # ]: 0 : if (_charges[i1][i1] != 0.0)
642 : 0 : transientCapacitanceQ (state, i1, _charges[i1][i1]);
643 : : }
644 : :
645 : : // charge: 2-node, voltage: 2-node
646 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 13; i1++) {
647 [ # # ]: 0 : for (i2 = 0; i2 < 13; i2++) {
648 [ # # ]: 0 : if (i1 != i2)
649 [ # # ]: 0 : for (i3 = 0; i3 < 13; i3++) {
650 [ # # ]: 0 : for (i4 = 0; i4 < 13; i4++) {
651 [ # # ]: 0 : if (i3 != i4)
652 [ # # ]: 0 : if (_caps[i1][i2][i3][i4] != 0.0)
653 [ # # ][ # # ]: 0 : transientCapacitanceC (i1, i2, i3, i4, _caps[i1][i2][i3][i4], BP(i3,i4));
654 : : } } } }
655 : :
656 : : // charge: 2-node, voltage: 1-node
657 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 13; i1++) {
658 [ # # ]: 0 : for (i2 = 0; i2 < 13; i2++) {
659 [ # # ]: 0 : if (i1 != i2)
660 [ # # ]: 0 : for (i3 = 0; i3 < 13; i3++) {
661 [ # # ]: 0 : if (_caps[i1][i2][i3][i3] != 0.0)
662 [ # # ]: 0 : transientCapacitanceC2Q (i1, i2, i3, _caps[i1][i2][i3][i3], NP(i3));
663 : : } } }
664 : :
665 : : // charge: 1-node, voltage: 2-node
666 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 13; i1++) {
667 [ # # ]: 0 : for (i3 = 0; i3 < 13; i3++) {
668 [ # # ]: 0 : for (i4 = 0; i4 < 13; i4++) {
669 [ # # ]: 0 : if (i3 != i4)
670 [ # # ]: 0 : if (_caps[i1][i1][i3][i4] != 0.0)
671 [ # # ][ # # ]: 0 : transientCapacitanceC2V (i1, i3, i4, _caps[i1][i1][i3][i4], BP(i3,i4));
672 : : } } }
673 : :
674 : : // charge: 1-node, voltage: 1-node
675 [ # # ]: 0 : for (i1 = 0; i1 < 13; i1++) {
676 [ # # ]: 0 : for (i3 = 0; i3 < 13; i3++) {
677 [ # # ]: 0 : if (_caps[i1][i1][i3][i3] != 0.0)
678 [ # # ]: 0 : transientCapacitanceC (i1, i3, _caps[i1][i1][i3][i3], NP(i3));
679 : : } }
680 : 0 : }
681 : :
682 : : /* Compute Cy-matrix for AC noise analysis. */
683 : 0 : matrix hpribin4bit::calcMatrixCy (nr_double_t frequency)
684 : : {
685 : 0 : _freq = frequency;
686 : 0 : matrix cy (13);
687 : :
688 : :
689 : 0 : return cy;
690 : : }
691 : :
692 : : /* Perform AC noise computations. */
693 : 0 : void hpribin4bit::calcNoiseAC (nr_double_t frequency)
694 : : {
695 [ # # ]: 0 : setMatrixN (calcMatrixCy (frequency));
696 : 0 : }
697 : :
698 : : /* Perform S-parameter noise computations. */
699 : 0 : void hpribin4bit::calcNoiseSP (nr_double_t frequency)
700 : : {
701 [ # # ][ # # ]: 0 : setMatrixN (cytocs (calcMatrixCy (frequency) * z0, getMatrixS ()));
[ # # ][ # # ]
[ # # ][ # # ]
[ # # ]
702 : 0 : }
703 : :
704 : : /* Initialization of HB analysis. */
705 : 0 : void hpribin4bit::initHB (int)
706 : : {
707 : 0 : initDC ();
708 : 0 : allocMatrixHB ();
709 : 0 : }
710 : :
711 : : /* Perform HB analysis. */
712 : 0 : void hpribin4bit::calcHB (int)
713 : : {
714 : 0 : doHB = 1;
715 : 0 : doAC = 1;
716 : 0 : doTR = 0;
717 : :
718 : : // jacobian dI/dV and currents get filled
719 : 0 : calcDC ();
720 : 0 : saveOperatingPoints ();
721 : :
722 : : // fill in HB matrices
723 [ # # ]: 0 : for (int i1 = 0; i1 < 13; i1++) {
724 [ # # ]: 0 : setQ (i1, _qhs[i1]); // charges
725 [ # # ]: 0 : setCV (i1, _chs[i1]); // jacobian dQ/dV * V
726 [ # # ]: 0 : setGV (i1, _ghs[i1]); // jacobian dI/dV * V
727 [ # # ]: 0 : for (int i2 = 0; i2 < 13; i2++) {
728 [ # # ]: 0 : setQV (i1, i2, _jdyna[i1][i2]); // jacobian dQ/dV
729 : : }
730 : : }
731 : 0 : }
732 : :
733 : : #include "hpribin4bit.defs.h"
734 : :
|
