D Finition Et Conception D Un Simulateur De Circuits Analogiques Non Lin Aires Mod Les Par Zones Et Ordres Variables

Définition et conception d'un simulateur de circuits analogiques non linéaires à modèles par zones et ordres variables

CE TRAVAIL PRESENTE UNE TECHNIQUE DE MODELISATION DES COMPOSANTS ELECTRONIQUES, DESTINEE A OPTIMISER LA SIMULATION DES CIRCUITS ELECTRIQUES UTILISANT LES METHODES DITES CONVENTIONNELLES. CETTE OPTIMISATION CONSISTE EN UNE MEILLEURE ADEQUATION DE LA FONCTION DE SIMULATION AUX BESOINS DE L'UTILISATEUR ET A L'ETAT DE SES CONNAISSANCES QUANT AUX COMPOSANTS MIS EN JEU (PARAMETRES PHYSIQUES ET ELECTRIQUES) ET UN GAIN DE TEMPS PAR LE BAIS D'UN ALLEGEMENT DES STRUCTURES DESCRIPTIVES DU CIRCUIT ET DES CALCULS DE RESOLUTION. ELLE EST REALISEE PAR L'INTRODUCTION DE MODELES D'ORDRES VARIABLES, C'EST-A-DIRE DE COMPLEXITE ET DE PRECISION VARIABLES, ET PAR UNE TECHNIQUE DE MODELISATION PAR ZONES D'ETAT, C'EST-A-DIRE QU'UN MEME COMPOSANT, A UN NIVEAU DE COMPLEXITE DONNE, SERA MODELISE PAR UNE STRUCTURE DIFFERENTE SELON LA ZONE DE FONCTIONNEMENT OU IL SE TROUVE. LE CHOIX DE L'ORDRE DU MODELE SERA LAISSE A L'UTILISATEUR, TANDIS QUE LE CHANGEMENT DE ZONE D'ETAT ET DONC DE STRUCTURE DU MODELE RELEVE D'UN AUTOMATISME DU LOGICIEL DE SIMULATION

Definition et conception d'un simulateur de circuits analogiques non lineaires a modeles par zones et ordres variables

Modélisation des systèmes analogiques

La conception de circuits analogiques a recours à l'utilisation d'outils de simulation qui permettent de prévoir et de valider leur fonctionnement avant de procéder à des étapes de réalisation. Cependant, dès que la taille des circuits devient importante, ces outils ne permettent plus d'obtenir des résultats, soit parce que des problèmes de convergence sont rencontrés, soit parce que les temps de calcul deviennent prohibitifs. L'utilisation de modèles de fonctions analogiques permet de minimiser l'effort de calcul des simulateurs (donc de diminuer le temps de simulation), et de résoudre certains problèmes de convergence. Néanmoins, la précision sur les résultats obtenus est très fortement liée aux performances des modèles utilisés. L'objectif de cette thèse est donc d'explorer diverses approches pour réaliser des modèles performants de fonctions analogiques. Une première étape du travail a consisté à étudier une fonction analogique linéaire (Amplificateur Opérationnel) de topologie connue). Trois approches distinctes, reposant sur un découpage hiérarchique de la topologie de la fonction, ont été mises en œuvre. Les résultats obtenus ont permis d'effectuer des choix sur la méthode à retenir. Cette méthode a ensuite été mise en application sur une fonction analogique linéaire comportant un grand nombre de transistors (amplificateur d'instrumentation). Une deuxième étape a consisté à élaborer des modèles pour des fonctions analogiques non-linéaires (comparateur, échantillonneur bloqueur). Plusieurs attitudes de modélisation ont alors été essayées. Au terme de ces travaux, une méthodologie fiable pour la création de modèles performants de fonctions analogiques semble être apparue. Cette méthodologie repose alors sur le choix à réaliser entre deux approches de modélisation clairement définies (ce choix étant guidé par le besoin).