Please use this identifier to cite or link to this item: http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-1749
Main Title: Perturbation Analysis of Refined Models in Circuit Simulation
Translated Title: Störunganalyse von verfeinerten Modellen in der Schaltkreissimulation
Author(s): Bodestedt, Martin
Advisor(s): Tischendorf, Caren
Granting Institution: Technische Universität Berlin, Fakultät II - Mathematik und Naturwissenschaften
Type: Doctoral Thesis
Language: English
Language Code: en
Abstract: In dieser Arbeit untersuchen wir in der Schaltkreissimulation heute auftretende Systeme von partiellen Differentialgleichungen (PDGLen) gekoppelt mit differentiell-algebraischen Gleichungen (DAGLen). Die resultierenden Systeme werden partielle differentiell-algebraische Gleichungen (PDAGLen) genannt. Die DAGLen modellieren das Zeitverhalten des elektrischen Netzwerkes und die elliptischen oder gemischt elliptisch/parabolischen PDGLen modellieren den Ladungstransport in Halbleiter-Bauteilen. Die Lösunge einer DAGL hängt nicht immer stetig von den Input-Daten ab, aber eine umfassende Theorie zur Charakterisierung dieser Schlechtgestelltheit mittels verschieder ADGL-Indizes existiert. Fuer PADGLen ist bisher wenig Theorie vorhanden, aber einige Konzepte der DAGL-Theorie können verallgemeinert werden, so dass Objekte in abstrakten Hilbert-Räumen untersucht werden können. Wir verwenden einen auf dem Traktabilitätsindex basierenden Operator-Ansatz. Mittels einer Entkopplung bestimmen wir den Bildraum des PADGL-Operators und sind dadurch in der Lage die Empfindlichkeit der Lösungen gegenueber Störungen zu bestimmen. Es stellt sich heraus, dass die Störungs-Empfindlichkeit von der Topologogie des Netzwerkgraphen abhängt.
In this thesis we investigate systems of partial differential equations (PDEs) coupled with differential algebraic equations (DAEs) that presently arise in transient simulations of electric circuits. The resulting systems are called partial differential algebraic equations (PDAEs). The elliptic or mixed elliptic/parabolic PDEs model the charge transport in semiconductor devices and the DAEs model the transient behavior of electric network. The solution of a DAE does not have to depend continuously on the input data, and there exists a broad theory how this possile ill-posedness can be categorized by various DAE indices. Not much theory exists for PDAEs so far, but some concepts from the DAE theory can be generalized to fit into an Hilbert space setting in which PDAEs can be analyzed. We use an operator based approach originating from the tractability index for DAEs. By a decoupling we are able to categorize the domain and image space of the PDAE operator and thereby determine the sensitivity of the solutions with respect to perturbations. It turns out that the perturbation sensitivity depends on the topology of the electric network graph.
URI: urn:nbn:de:kobv:83-opus-17135
http://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/2046
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-1749
Exam Date: 6-Sep-2007
Issue Date: 7-Jan-2008
Date Available: 7-Jan-2008
DDC Class: 510 Mathematik
Subject(s): Halbleiter
Index
Modifizierte Knotenanalyse
PDAE
Störungsanalyse
Index
Modified nodal analysis
PDAE
Perturbation analysis
Semiconducto r
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