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第一章　概述1

§1 什么是计算机辅助电路分析1

目录1

§2 电路分析的基本内容6

§3　计算机辅助电路分析发展概况13

§4 电路分析程序GCAP与SPICE简介16

§1 自动建立电路方程的理论基础21

一、引言21

第二章 电路方程的自动建立21

二、网络拓扑的基本定义22

三、基本关联矩阵Af及其基尔霍夫定律表达式25

四、基本回路矩阵Bf及其基尔霍夫定律表达式31

五、基本割集矩阵Cf及其基尔霍夫定律表达式34

六、Af、B f、Cf之间的关系37

§2 自动建立电路方程的常用方法38

一、节点法38

二、状态变量法47

三、稀疏表格法56

四、改进节点法60

第三章　线性直流分析的数值方法——稀疏矩阵技术71

§1 线性代数方程组解法——Gauss消去法及LU分解法71

一、Gaus s消去法72

二、LU分解法78

§2 电路方程的特点及稀疏矩阵技术引入的必要80

§3 稀疏矩阵存贮技术及GCAP存贮结构82

一、连接表法83

二、连续连接表法84

三、函数计算存贮格式86

四、双重连接表法87

五、结构对称化存贮89

§4　填入其及极小化方法91

一、什么叫填入91

二、填入的确定93

三、填入极小化方法98

四、GCAP中的予排序方法102

五、无检索的消去过程106

§5　稀疏矩阵技术的其它方面107

一、确定主元序列的其它方法108

二、逆的因子分解形式113

三、主容限法及其它115

四、关于参考节点的选取117

§6 有关解精度的一些问题118

一、范数及浮点运算的舍入误差118

二、精确度的检验121

三、线性代数方程组的性态121

二、撕裂法122

四、矩阵的条件数122

五、舍入误差的影响124

三、并行算法125

六、提高精确度的措施126

§7　复系数方程组的处理127

§8　适用于大网络的一些方法130

一、块消去法130

第四章　非线性分析数值方法142

§1　简单迭代法143

§2　牛顿-拉夫森方法144

§3　用牛顿-拉夫森方法进行非线性元件的线性化148

§4　割线法152

§5　收敛性154

§6　改进牛顿-拉夫森方法157

§7　简单限界算法159

§8　阻尼法162

§9　高阶校正法166

§10　成组算法168

§11　源步进法和伪瞬态法172

§12　初值予估算法174

§13　小结175

第五章　瞬态分析数值方法180

§1 向前欧拉算法182

§2　向后欧拉算法183

§3　多步积分法185

§4　局部截断误差和稳定性186

§5　稳定区域191

§6　稳定性和Stiff方程组193

§7　局部截断误差准则195

§8　局部截断误差的估计195

§9　梯形方法198

§10 Gear算法199

§12　龙格-库塔法（Runge-Kutta）204

§13　隐式A稳定的Runge-Kutta法205

§14　各种隐式积分法的局部截断误差比较206

§15　向后差分方法-BDF法209

§11 Gear-2方法214

§16　离散电路模型（伴随模型）214

一、电容的离散电路模型214

二、电感的离散电路模型217

§17　迭代次数控制步长方法218

§18　利用截断误差估计下次步长219

§19　变阶变步长的Gear积分法221

§20 BDF方法的变阶变步长处理229

§21　小结231

第六章　灵敏度分析233

§1 前言233

§2　增量网络法235

一、线性网络灵敏度的增量网络法235

二、非线性网络的增量网络的构成243

三、增量网络法的时域灵敏度分析247

§3　伴随网络法250

一、Tellegen定理250

二、伴随网络的构成253

三、线性网络灵敏度的伴随网络法259

四、非线性网络灵敏度的伴随网络法265

第七章 电路元件的数学模型270

§1 前言270

§2 线性元件272

一、无源元件的瞬态等效模型273

二、无源元件的交流等效模型276

三、电压源和电流源276

§3　二极管与双极型晶体管的数学模型278

一、二极管模型278

二、双极型晶体管模型282

§4 MOS晶体管的数学模型296

一、MOS晶体管的直流等效模型299

二、MOS晶体管的瞬态模型301

三、MOS晶体管模型的修正304

四、MOS晶体管的小信号模型307

五、MOS晶体管模型参数308

§5　结型场效应晶体管的数学模型310

第八章　电路描述语言319

§2 固定格式的电路描述语言321

一、引言328

二、源程序结构328

§3 自由格式的电路描述语言328

§1 电路描述语言的设计要求329

三、描述电路拓扑和元件的语句331

四、控制执行和修改语句336

五、GCAP电路描述语言简介338

§4　交互式的电路描述语言340

一、交互式电路描述语言的功能和构成340

二、交互式电路描述语言的命令处理342

三、交互式电路描述语言的使用347

第九章　电路分析软件技术351

§1 数据结构351

一、链状结构352

二、数组结构354

三、树形结构356

§2 电路描述语言的编译359

一、固定格式输入语言的编译359

二、自由格式电路描述语言的编译362

（一）字符表的建立和输入362

（二）拼数366

（三）名字的映象372

（四）取字符和存字符376

（五）语义处理程序377

（六）语法检查380

（七）GCAP编译流程图381

§3　软件结构382

一、模块结构383

二、模块间的联系方式384

三、多种装配方案385

附录Ⅰ GCAP电路分析语言的使用387

附录Ⅲ GCAPN电路分析语言错误信息表417

附录Ⅱ GCAPN上机操作和有关限制487