JPH03182968A - 回路シミュレーション方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電子回路を模擬してその設計を支援するための
回路シミュレーション方法に関し、特に、改良された回
路シミュレータによって回路シミュレーションを行なう
回路シミュレーション方法に関する。

［従来の技術］ ＬＳＩ設計等における電子回路設計は、構成設計技法が
確立されている回路を除いて、一般に“ＳＰ　Ｉ　ＣＥ
”と呼ばれるソフトウェアに代表される回路シミュレー
タを使った、計算機システムによるシミュレーションが
主体となって行なわれる。回路シミュレータは、電子回
路における、抵抗、キャパシタ、トランジスタ等の各素
子の特性および素子間の接続関係の人力に応答して、そ
の電子回路の種々の電気的特性を解析マシン等の専用の
演算処理装置に解析させる汎用性の高いＣＡＤツールで
ある。

第４図は、従来の回路シミュレータに従って動作する解
析マシンを含む回路シミュレーションシステムを、複数
の機能ブロックによって構成される装置として表わした
図である。したがって、この図では、実際には解析マシ
ンのＣＰＵによって実現される複数機能が、複数の異な
る機能ブロックによって実現されるものとして示されて
いる。

図を参照して、従来の回路シミュレーションシステムは
、シミュレーション人力データ作成部１と、解析部２と
、シミュレーション結果表示部４とを含む。

シミュレーション入力データ作成部１は、ユーザによっ
て与えられた、解析されるべき電子回路の回路図を取込
む回路図人力部１０１と、回路図１０１によって取込ま
れた回路図から電気素子間の接続関係および各素子の特
性等を抽出し、これを示すネットリストを作成するネッ
トリスト抽出部１０２と、ユーザからの人力に応じて電
子回路への入力信号、解析の種類等のシミュレーション
条件を設定して、シミュレーション開始の要求を示す信
号を出力するシミュレーション条件設定部１０３と、予
め定められた値あるいはユーザによって与えられた値を
後述する直流特性解析における初期値として格納する直
流特性解析初期値格納部１０４とを含む。

解析部２は、シミュレーション条件設定部１０３からの
シミュレーション開始の要求に応答して、シミュレーシ
ョン入力データ作成部１において作成された各種のデー
タ、すなわち、ネットリスト。

シミュレーション条件、および直流特性解析における初
期値に址づいて、直流特性解析を行なう直流特性解析部
２０１と、直流特性解析部２０１による解析結果を受取
るシミュレーション結果受取り部２０２と、シミュレー
ション結果受取り部２０２によって受取られた直流特性
解析結果に基づいて、さらに、他の種類の回路解析、こ
こでは後述する交流位相信号Ｈ析および過渡解析をそれ
ぞれ行なう交流位相信号Ｈ折部２０３および過渡角ｑ折
部２０４とを含む。

シミュレーション結果表示部４は、解析部２において、
最終的に得られた解析結果をデイスプレィやプリンタ等
によって表示する。

直流特性解析は、直流電源だけで駆動される電子回路に
おいて十分に時間が経過した後での直流動作点、素子電
流などを求める回路解析である。

すなわち、直流特性解析においては、電源電圧印加後の
定常状態における回路内の電気素子同士の接続点（以下
、ノードまたは節点という。）の電圧および各素子に流
れる電流が求められる。このため、直流特性解析は、回
路の利得・位相の周波数特性（通常回路の出力は伝達関
数である。）を解析する交流小信号解析や、回路に或る
波形の信号を人力した場合における指定されたノードで
の時間領域の応答特性を解析をする過渡解析などの各種
の回路解析に先立って行なわれ、これら各種解析のため
の基礎データとして用いられる。

交流小信号解析は、所望の交流周波数ごとに後述する節
点方程式を作威し、その解を求めるという操作を繰返す
とによって行なわれる。

過渡解析は、一般に、回路に含まれるキャパシタやイン
ダクタ等の時間依存性のある素子を抵抗および電源で表
わされるモデルに変換し、その結果得られた非線形回路
について直流特性解析を行なうという操作を、連続でな
い離散時間ごとに所望の時刻まで行なうことによってな
される。これは、もとの回路から導出される時間領域の
回路微分方程式を、離散時刻ごとに非線形差分方程式に
変換して解を求めることと等価である。時間依存性のあ
る素子は、その特性を表わす電流／電圧の関係式を隣接
する離散時刻間について数値積分することによって、抵
抗および電源で表わされるモデルに変換される。

直流特性解析の方法には、一般に電圧の基定変数である
節点電圧を変数として用いる節点方程式を解く方法が採
用される。ところで、シミュレションの対象となる回路
には多くの場合ダイオードやトランジスタ等の半導体素
子に代表される非線形素子が含まれるため、解かれるべ
き節点方程式は非線形方程式となる。そこで、節点方程
式は一般に非線形方程式の数値解析法として頻繁に用い
られるニュートン・ラフソン（ＮｅｗｔｏｎＲａｐｈｓ
ｏｎ）法によって解かれる。ニュートン・ラフラン法は
、非線形方程式に仮の解を初期値として与え、非線形方
程式をこの初期値のまわりで線形化し、この線形化され
た方程式を解いて求めた解のまわりでもとの非線形方程
式を線形化することによって、新しい線形方程式を作成
し、これを解いて得られた解のまわりで再びもとの非線
形方程式を線形化するという一連の操作を、得られる解
が或る値、すなわち、真の値に集束するまで繰返す方法
である。

節点方程式の角ｌｒ法に、上記のようなニュートン・ラ
フフン法が適用される場合には実際の回路解析において
次のような操作が行なわれる。

シミュレーションの対象となる回路に含まれる非線形素
子を或る推定動作点（或る電圧および電流値）のまわり
で線形化することによって、回路を線形回路とみなして
節点方程式が作成される。

この“或る動作点”が先述の“直流特性解析の初期値“
である。つまり、解かれるべき節点方程式が線形方程式
で表わされるように非線形素子を線形化される（これを
非線形素子の線形モデル化という。）。そして、この線
形方程式の解が所定の演算によって求められる。次に、
今度はこの解のまわりで非線形素子が線形化され、新し
い節点方程式が作成される。このような一連の操作は、
節点方程式の解か或る値に集束するまで繰返される。

この集束値が真の値、すなわち、直流特性解析の解析結
果となる。

第５図は、第４図に示されるシミュレーション装置にお
いて直流特性解析が行なわれる際に装置が行なう処理を
示す処理フロー図である。

図を参照して、まずシミュレーションに必要なデータ、
すなわち、回路のネットリスト、シミュレーション条件
が入力される（処理ステップ９）。

次に、直流特性解析における初期値が予め定められた値
あるいはユーザによって与えられた値に設定される（処
理ステップ１０）。その後、処理ステップ１において人
力された回路に対する直流特性解析が開始される。

まず、処理ステップＳ２において直流特性解析の初期値
として設定された或る推定動作点のまわりで、前記回路
に含まれる非線形素子が線形化される（処理ステップ５
１１）。　たとえば、回路中に非線形ダイオードが含ま
れている場合、このダイオードの線形化について第８図
を参照して説明する。

第８図は、非線形ダイオードの線形化を説明するための
図であり、図において横軸はダイオードの両端にかかる
電圧ｖ１縦軸はダイオードに流れる電流Ｉを示す。ダイ
オードの電圧・電流特性が第８図における曲線■に示さ
れるような非線形特性を有し、電流Ｉが次式で表わされ
ると仮定する（次式においてＣ１およびＣ２は定数）。

■ ｌ−Ｃ１Ｘ　（ｅＣｚ−１） このとき、図における推定動作点Ａのまわりでの、この
ダイオードの線形モデル化は、以下のように行なわれる
。

したがって、動作点Ａにおいて、■＝■。

■ すと、 １−Ｃ３ｘ　（Ｖ−Ｖｏ）　十Ｉ。

で表わされる。つまり、ダイオードの特性が曲線■で示
されるような非線形特性から、動作点Ａについて直線■
で示されるような線形特性に変換される。これによって
、解析されるべき回路が線形回路に置換えられる。

再度第５図を参照して、次に、上記のようにして得られ
た線形回路について線形節点方程式が作成される（処理
ステップ５１２）。

次に、処理ステップＳ４において作成された節点方程式
の解が所定の演算によって求められる（処理ステップ５
１３）。次に、処理ステップＳ１３において求められた
解が前回の解と比較され、解が集束したか否かが判別さ
れる（処理ステップ５１４）。

処理ステップＳ１４における判別結果が“Ｎ。

であれば、すなわち、解が集束していなければ、処理ス
テップ８１３において求められた解が新しい推定動作点
として設定される（処理ステップ５１５）。処理は再び
処理ステップＳｌｌに戻り、前記新しい推定動作点のま
わりで非線形素子が線形化され、処理ステップＳ１２，
８１３．および０ Ｓ１４による一連の処理が再び行なわれる。このように
、節点方程式の解が集束するまで、回路に含まれる非線
形素子を１反復前の推定動作点のまわりで線形化して得
られる線形回路に対して直流特性解析が行なわれる。つ
まり、処理ステップ８１１〜Ｓ１５による処理の反復に
よって、ニュートン・ラフラン法による直流特性解析が
実現される。

処理ステップ８１．４における判別結果が“ｙｅＳ”で
あれば、すなわち、解が集束すれば、直流特性解析は終
了する。この集束値を含む解析結果はシミュレーション
結果として、第４図におけるシミュレーション結果受取
り部２０２に出力される。また、行なうべき解析が直流
特性解析そのものである場合にはこのシミュレーション
結果はシミュレーション結果表示部４に出力される。

第６図は、第４図に示されるシミュレーション装置にお
いて、ある範囲の交流周波数について交流小信号解析が
行なわれる場合に装置が行なう処理を示す処理フロー図
である。

１ 図を参照して、まず、直流特性解析の場合と同様に、シ
ミュレーションに必要なデータが人力される（処理ステ
ップ５１６）。次に、第５図における処理ステップ８１
１〜Ｓ１５における一連の処理と同一の処理によって直
流特性解析か行なわれる（処理ステップ５１７）。次に
、処理ステップ８１８において、処理ステップＳ１７に
おける解析結果である、回路の直流動作点について非線
形素子の特性を線形化する（この場合の非線形素子の線
形モデル化を非線形素子の線形小信号モデル化という）
。これによって、シミュレーションの対象となる回路が
線形素子のみから構成されるもの、すなわち、線形回路
とみなされる。次に、以下のようにしてこの線形回路に
交流小信号解析が行なわれる。

まず、交流周波数ｆにシミュレーション条件として入力
された解析開始交流周波数ｆｓＲＴが設定される（処理
ステップ５１９）。次に、交流周波数が処理ステップＳ
１９において設定された初期値ｆＳＲＴ場合における回
路の節点方程式が作２ 成される（処理ステップ５２０）。次に、処理ステップ
Ｓ２０において作成された方程式の解が所定の演算によ
って求められる（処理ステップ５２１）。つまり、交流
周波数ｆＳＲＴにおける回路の応答が求められる。次に
、処理ステップＳ２２において、交流周波数ｆがシミュ
レーション条件として人力された解析終了周波数である
か否かが判別される。

この判別結果が“Ｎｏ“の場合、すなわち、解析がシミ
ュレーション条件として与えられた交流周波数範囲すべ
てについてまだ行なわれていない場合には、交流周波数
ｆの値をその時点での値に微小周波数幅Δｆを加えた値
ｆ十Δｆに置換える（処理ステップ５２３）。つまり、
交流周波数ｆの値が次に解析すべき周波数値に設定され
る。次に、処理は再び処理ステップＳ２０に戻り、処理
ステップ３２０〜Ｓ２２によって、処理ステップ３２３
において設定された新しい交流周波数について解析が行
なわれる。

このような処理ステップ３２０〜８２３による３ 一連の処理が繰返されることによって、シミュレーショ
ン条件として与えられた交流周波数範囲すべてについて
の解析が終了し処理ステップＳ２２における判別結果が
“ｙｅｓ”になると、解析処理は終了する。そして、こ
の解析結果は、シミュレーション結果として第４図にお
けるシミュレーション結果表示部４に出力される。

第７図は、第４図に示されるシミュレーション装置にお
いて、時刻０から指定された時刻までの時間領域につい
て過渡解析が行なわれる場合に装置が行なう処理を示す
処理フロー図である。図を参照して、まず、先述の交流
位相信号解析の場合と同様に、シミュレーションに必要
なデータが入力され（処理ステップ５２４）、直流特性
解析が行なわれる（処理ステップ５２５）。次に、時間
依存性のある素子を離散時刻毎に抵抗および電源で表わ
されるモデルに置換するべく、これらの素子の特性式の
初期条件（時間ｔがＯのときの素子の電流値および電圧
値）が、処理ステップＳ５における直流特性解析によっ
て得られた値に設定さ４ れる処理ステップ５２６）。次に、離散時刻ｔの値がそ
の時点での値よりも微小時間Δを大きい値を十Δｔに置
換えられる（処理ステップ５２７）。

次に、処理ステップＳ２６において初期条件設定された
素子特性式が、前時点でのｔの値から現時点でのｔの値
までの微小時間１１１Δｔについて数値積分される（処
理ステップ５２８）。これによって、時間依存性のある
素子が抵抗と電源だけで表わされるモデルに変換される
。

次に、時間依存性のある素子が抵抗および電源のみによ
って表わされるモデルにに変換された回路について、ニ
ュートン・ラフフン法による直流特性解析が行なわれる
（処理ステップ８２９〜５３２）。

次に、処理ステップＳ３２における判別結果がｙｅｓ”
となると、すなわち、ある離散時刻ｔにおける処理ステ
ップＳ３０における節点方程式の解が求まると、この解
が保存される（処理ステップ５３３）。次に、時刻ｔの
値がシミュレーションとして与えられた、過渡解析を行
なうべき時５ 間範囲の最終時刻であるか否か、すなわち、過渡解析が
終了したか否かが判別される（処理ステップ５３３）。

上記判別結果が“ＮＯ”であれば、すなわち、解析が行
なわれるべき時間範囲のすべての離散時刻についてまだ
解が求められていなければ、処理ステップ８２７〜Ｓ３
４における一連の処理が再度行なわれる。

このような、処理ステップ８２７〜Ｓ３４における一連
の処理が繰返されることによって、前記時間範囲内のす
べての離散時刻について解が求まり処理ステップＳ３４
における判別結果が“ｙｅＳ”となると、解析のための
処理は終了する。各離散時刻についての解は最終的なシ
ミュレーション結果としてシミュレーション結果表示部
４に出力される。

［発明が解決しようとする課題］ 以上のように従来の回路シミュレータを用いる回路シミ
ュレーション方法においては、或る電子回路について、
異なる複数種類の回路解析が行な６ われる場合や入力信号などの設定条件が変更されて各種
の回路解析が行なわれる場合など、すなわち、同一回路
について具なるシミュレーション条件で解析が行なわれ
る場合にも、その都度まず直流特性解析が行なわれる。

その際、直流特性解析の初期値には、予め定められた、
あるいはシミュレーション開始に先立ってユーザが人力
した、定値である。

一方、直流特性解析は、ニュートン・ラフフン法による
反復計算によって集束値（節点方程式の真の解）を見出
すことによって行なわれる。したがって、初期値として
設定される値によっては反復計算の回数が非常に多くな
り集束値が得られるのに要する時間、すなわち、直流特
性解析に要する時間が極めて長くなったり、解が得られ
ないという現象が生じる。このため、直流特性解析の初
期値として設定される値が、そのような現象を生じさせ
るような値であると、直流特性解析そのものおよび直流
特性解析の結果を基礎データとして用いる各種解析に要
する時間が長くなったり、最７ 経内に解が得られず解析が行なえなくなったりする。

解が得られないという問題はユーザが初期値として適切
な値（必ず解が得られるような値）を計算により求め、
これを予め直流特性解析の初期値として設定しておくこ
とによって回避することが可能である。しかし、初期値
としてどの程度の値を与えれば、直流特性解析に要する
時間が短くなるかを予め推測することは容易ではない。

第９図は、回路シミュレータとしてソフトウェア“５Ｐ
ＩＣＥ”を用い解析マシンとしてＶＡＸ１１／７５０（
商品名）を用いて従来の回路シミュレーション方法によ
る解析を行なった場合の、各種回路解析に要する時間お
よび、ニュートン・ラフフン法を用いた直流特性解析に
おける反復計算の回数を表形式で示す図である。

第９図（ａ）を参照して、非線形素子を含む、素子数３
００の回路について直流特性解析を行なった場合、直流
特性解析における反復計算の回数は３７５２回、その計
算のための、解析マシンの８ ＣＰＵ　（中央演算処理装置）におけるデータ処理時間
（ＣＰＵタイム）は２時間３９分であることが実験によ
り確認された。続いて、この回路と同一の回路について
交流位相信号解析を行なった場合には、第９図（ｂ）に
示されるように、直流特性解析の反復計算の回数は先と
同じ３７５２回であり、この直流特性解析を含む交流小
信号解析全体のための、解析マシンのＣＰＵにおけるデ
ータ処理時間（ＣＰＵタイム）は２１１３１８１５１分
であることも実験により確認された。

このように、従来の回路シミュレーション方法では、ネ
ットリストが同一である回路の解析においても、解析に
膨大な時間を必要とするため実用的でない。

それゆえに本発明の目的は、上記のような問題点を解決
し、解析時間の短縮が実現される回路シミュレーション
方法を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 上記のような目的を達成するために本発明にかかる回路
シミュレーション方法は、解析すべき電１つ 子回路について或る初期条件で直流特性解析を行なうス
テップと、この直流特性解析の解析結果をストアするス
テップと、この回路について、異なる条件で、かつ、ス
トアされた解析結果を初期値として用いて、さらに直流
特性解析を行なうステップとを含む。

［作用］ 本発明にかかる回路シミュレーション方法は上記のよう
なステップを含むため、同一回路について異なる条件で
解析を行なう場合、２回目以降の直流解析については、
１同目の直流解析の解析結果が初期値として用いられる
。このため、真の値に近い値が初期値として、２回目以
降の直流特性解析については設定されるため、２回目以
降の直流特性解析に要する時間が短縮される。

［実施例］ 第１図は本発明にかかる回路シミュレーション方法を実
現する回路シミュレーション装置の一例を示す概略ブロ
ック図である。

図を参照して、この回路シミュレーション装置０ は、従来と異なり、シミュレーション人力データ作成部
１と解析部２とシミュレーション結果表示部４とに加え
て、シミュレーション結果抽出部３を含む。

回路シミュレーション人力データ作成部１は、従来と同
様の機能を有する回路図人力部１０１と、ネットリスト
抽出部１０２と、シミュレーション条件設定部１０３と
、直流特性解析初期値格納部１０４とに加えて、シミュ
レーション条件設定部１０３からのシミュレーション要
求を受けて、シミュレーション条件設定部１０３におけ
るシミュレーション条件設定が同一回路についての２度
目以降のものであるか否かを判別して、その判別結果に
応じて、後述する入力データ作成制御スイッチ部３０３
の動作を制御する判別部１０５とを含む。

解析部２の内部構成は第４図に示される従来のそれと同
様である。ただし、直流特性解析部２０１に与えられる
直流特性解析の初期値は、従来と異なりシミュレーショ
ン結果抽出部３から出力さ１ れる。

シミュレーション結果抽出部３は、シミュレーション結
果受取り部２０２によって受取られた直流特性解析結果
を抽出する、直流特性解析結果抽出部３０１と、直流特
性解析結果抽出部３０１によって抽出された直流特性解
析結果に含まれる、直流動作点を、解析すべき回路の初
期状態における各ノードの設定電圧値として取出して格
納する、各ノードの設定電圧値格納部３０２と、設定電
圧値格納部３０２に格納されている、各ノードの設定電
圧値と、直流特性解析の初期値格納部１０４に格納され
ている初期値とを切換えて直流特性解析部２０１に与え
る、入力データ作成制御スイッチ部３０３とを含む。

この回路シミュレーション装置は、改良された回路シミ
ュレータによって制御されて動作する。

第２図は、第１図に示される回路シミュレーション装置
が改良された回路シミュレータに従って行なう処理を示
す処理フロー図である。

第２図を参照して、まず、従来と同様にシミュ２ レーションデータ作成部１によってシミュレーションに
必要なデータが取込まれる（処理ステップＳ１．）。次
に、処理ステップＳ１におけるシミュレーション条件設
定が、これから解析されるべき被解析回路についての最
初の解析にあたって行なわれたか否かが判別される（処
理ステップＳ２）。

一般に１つの回路については複数の種類の解析が続けて
行なわれる。つまり、１つの回路についてはシミュレー
ション条件設定部３０３から、複数回のシミュレーショ
ン要求が出される。したがって、具体的には処理ステッ
プＳ２においてシミュレーション要求がその回路につい
て最初のものであるか否かが判別される。

前記判別の結果が“ｙｅｓ”であれば、すなわち、被解
析回路が前回の被解析回路と異る場合には、判別部１０
５が、制御スイッチ部１０３に、直流特性解析の初期値
格納部１０４に格納されている値を出力させる。このた
め、この場合には、従来と同様に初期値格納部１０４に
格納されている、予め定められた、あるいはシミュレー
ション３ 開始に先立ってユーザによって与えられた一定値を直流
特性解析の初期値に設定しく処理ステップＳ３）、ニュ
ートン・ラフフン法による直流解析を実行する（処理ス
テップＳ４）。処理ステップＳ４における具体的な処理
内容は、第５図における処理ステップＳｌｌ〜Ｓ１５に
おける一連の処理と同一である。

次に、処理ステップＳ４における直流特性解析の結果得
られた回路の直流動作点を各ノードの設定電圧値として
各ノードの設定電圧値格納部３０２に保存される（処理
ステップＳ５）。

その後、処理ステップＳ１においてデータとして与えら
れた、行なうべき解析の種類に応じた回路解析（ここで
は交流位相信号解析または過渡解析）か行なわれ（処理
ステップＳ８）、処理が終了する。処理ステップＳ８に
おける解析によって得られた解析結果は、最終的なシミ
ュレーション結果としてシミュレーション結果表示部４
に出力される。なお、行なうべき解析が直流特性解析そ
のものであった場合には、処理ステップＳ５が最４ 終処理ステップとなり、処理ステップＳ４における直流
特性解析結果が最終的なシミュレーション結果としてシ
ミュレーション結果表示部４に出力される。

このように、被解析回路が前回と異なれば、従来と同様
の処理によって解析が行なわれる。しかし、従来と異な
り、その際直流特性解析によって得られた各ノードの設
定電圧値が所定の格納部３０２に格納される。

処理ステップＳ２における判別結果が“Ｎ。

であれば、すなわち、被解析回路が前回の被解析回路と
同一であれば、判別部１０５は、制御スイッチ部３０３
に、各ノードの設定電圧値格納部３０２に格納されてい
る値を出力させる。したがって、この場合には従来と異
なり各ノードの設定電圧値格納部３０２に格納されてい
る値が、直流特性解析の初期値に設定されて（処理ステ
ップＳ６）、ニュートン・ラフフン法による直流解析が
行なわれる（処理ステップＳ７）。処理ステップＳ７に
おける処理内容も、処理ステップＳ４における５ それと同様に、第５図の処理ステップ８１１〜Ｓ１５に
おける一連の処理と同様である。各ノードの設定電圧値
格納部３０２に格納されている値は、先に、現在の被解
析回路と同一の回路について直流特性解析を行なって得
られた解である。したがって、今回のシミュレーション
条件が、先の直流特性Ｍｌ析時と向−であれば、先の直
流特性Ｗｌ析の解である各ノードの設定電圧値を今回の
直流特性解析の初期値に設定することは、この初期値が
そのまま今回の直流特性解析の解となり処理ステップＳ
７において行なわれるニュートン・ラフフン法における
反復計算の回数が１回で済むことを意味する。現ｒ１：
、のシミュレーション条件が、先の直流特性解析の場合
とシ゛コなる場合でも、今回の角イ析は、先の直流特性
解析における被解析回路と同一の回路についての解析で
あるため、今回の直流特性解析の解は先の直流特性解析
の解に近い値であると考えられる。したかって、このよ
うな場合に各ノードの設定電圧値格納部３０２に格納さ
れている値を今回の直流特性解析の初期値として用い６ ることは、今回の直流特性解析のための反復計算が真の
値に近い値から開始されることを意味する。

このため、処理ステップＳ７において行なわれるニュー
トン・ラフフン法による反復計算の回数が従来よりも少
なくなる。いずれにしろ、処理ステップＳ７における反
復計算の回数は従来よりも少なくなる。つまり、処理ス
テップＳ７において、直流特性解析が従来よりも短時間
で行なわれる。

次に、処理ステップＳ７における直流特性解析によって
得られた解析結果を基礎データとして用いて、処理ステ
ップＳ１においてデータとして勾えられた、行なうべき
解析の種類に応じた回路解析が行なわれ（処理ステップ
Ｓ８）、全処理が終了する。処理ステップＳ８における
処理によって得られた解析結果は最終的なシミュレーシ
ョン結果として、シミュレーション結果表示部４に出力
される。なお、指定された解析が直流特性解析そのもの
であった場合には、処理ステップＳ７が最終処理ステッ
プとなり、処理ステップＳ７における解析結果が最終的
なシミュレーション結果とし７ てシミュレーション結果表示部４に出力される。

処理ステップＳ８における具体的な処理内容は、第６図
の処理ステップ８１８〜Ｓ２３における一連の処理（交
流小信号解析の場合）または第７図の処理ステップ８２
６〜Ｓ３４における一連の処理（過渡角ｑ析の場合）と
同一である。

第３図は、本実施例の回路シミュレーション装置を、ソ
フトウェア“５ＰＩＣＥ”の人力制御部分の一部を変更
して得られたソフトウェアを回路シミュレータとして用
い、解析マシンとしてＶＡＸｌｌ、／７５０を用いて実
現し、各種解析を行なった場合の、各種回路解析に要す
る時間およびニュートン・ラフフン法による直流特性解
析のための反復計算の回数を表形式で示す図である。

第９図に示されるデータが得られた、従来の回路シミュ
レーション方法による実験で用いられた回路と同一の回
路について、直流特性解析を行ない、続いて回路中の一
部の諸元値を変更して再度直流特性解析を行なった場合
には、第３図（ａ）に示されるように後の直流特性解析
のための反復８ 計算の回数は１１回、ＣＰＵタイムはわずか２分である
ことが実験により確認された。また、これと同一の回路
について、直流特性解析そのものあるいはそれによって
得られた解析結果を基礎データとして用いる解析を行な
い続いて交流小信号解析を行なった場合には、第３図（
ｂ）に示されるように、この交流小信号解析における直
流特性解析のための反復計算の回数は１１回、ＣＰＵタ
イムはわずか４分であることが実験により確認された。

以上のことかられかるように本実施例では、同一の回路
について複数の解析が行なわれる場合、初回の直流特性
解析の解が２回目以降の解析における直流特性解析の初
期値として用いられる。このため、２回目以降の直流特
性解析に要する時間が従来よりも大幅に短縮される。

本実施例においては、同一または相当回路についてシミ
ュレーション条件の異なる複数の解析が連続して行なわ
れる場合にそれら一連の解析における初回の解析にあた
って得られた、直流特性解９ 折が２回目以降の解析にあたって用いられた。しかし、
今回の被解析回路がそれまで解析された回路のいずれか
と同一である場合にその同一回路について以前行なわれ
た直流特性解析結果を初期値として用い、今回の被解析
回路について所望の解析を行なってもよい。このような
場合には、たとえば、各ノードの設定電圧値格納部３０
２に、それまでに解析された回路の直流特性解析結果を
複数格納し、ネットリスト抽出部１０２によって抽出さ
れたネットリストを記憶し、前記記憶部から前回までの
被解析回路のネットリストを読出し、今回人力されたネ
ットリストから、今回の被解析回路が、前回までに解析
の対象となった回路と同一の回路であるか否かを判別す
ればよい。そして、この判別結果に基づいて今回の被解
析回路と同一の回路の直流特性解析結果が、今回の解析
の初期値決定のために用いられればよい。

なお、人力データ作成部１で作成されるデータにおいて
、被解析回路の一部を１つの機能素子として動作するよ
うなモデルとして扱っている場合０ には、このモデル化された回路部分の内部の各ノドの設
定電圧値も、格納部３０２に格納される。

このように本実施例によれば、既存の回路シミュレーシ
ョタのアルゴリズムを一切変更することなく、その人力
制御部分のプログラムを小変更するだけで、従来と同じ
精度の回路解析を従来よりもはるかに短時間で行なうこ
とができる。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、同一回路についてシミュ
レーション条件の異なる複数の解析を行なう場合、解析
精度は従来と同程度に維持されたまま２回目以將に行な
われる解析に要する時間が従来に比べて大部１に短縮さ
れる。この結果、回路シミュレーションが主体となるＬ
ＳＩ等の設計を極めて効率良く行なうことが可能となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す、改良された回路シミ
ュレータによって動作する回路シミュレーション装置の
概略ブロック図、第２図は第１図に示される回路シミュ
レーション装置が行なう処１ 各種回路解析の所要時間等を表形式で示す図、第４図は
従来の回路シミュレータによって動作する回路シミュレ
ーション装置の概略ブロック図、第５図は、従来の回路
シミュレーション方法によって直流特性解析が行なわれ
る場合に第４図に示される回路シミュレーション装置が
行なう処理を示す処理フロー図、第６図は従来の回路シ
ミュレーション方法によって交流小信号解析が行なわれ
る場合に第４図に示される回路シミュレーション装置が
行なう一連の処理を示す処理フロー図、第７図は従来の
回路シミュレーション方法によって過渡解析が行なわれ
る場合に第４図に示される回路シミュレーション装置が
行なう一連の処理を示す処理フロー図、第８図は従来の
回路シミュレーション方法による、各種回路解析の所要
時間等を表形式で示す図、第９図は非線形素子の線形モ
デル化を説明するための図である。 図において、１はシミュレーション人力データ作成部、
２は解析部、３はシミュレーション結果２ 抽出部、４はシミュレーション結果表示部、１０５は判
別部、３０１は直流特性解析結果抽出部、３０２は各ノ
ードの設定電圧値格納部、３０３は入力データ作成制御
スイッチ部、５ｌ−５３４は処理ステップである。 なお、各図中、同一わ号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 電子回路の特性を解析するための回路シミュレーション
   方法であって、 解析すべき回路について或る初期条件でその回路の直流
   特性解析を行ない、 前記直流特性解析の解析結果をストアし、 前記電子回路について異なる条件で、かつ、前記ストア
   された解析結果を初期値として用いて、さらに直流特性
   解析を行なう、回路シミュレーション方法。