13.2 Universalelement

In JANAP ist ein sogenanntes Universalelement realisiert. Das Universalelement unterscheidet sich von den traditionellen Grundbauelementen dadurch, daß die Art des Bauelements (Widerstand, Kondensator, Quelle) nicht a priori vorbestimmt ist. Die Charakteristik des Bauelements wird erst durch die Angabe der Bauelementgleichungen festgelegt. Dabei ist einerseits die Art der verwendeten Ausdrücke von Bedeutung, andererseits bestimmt das Vorhandensein oder Fehlen von Gleichungen für die einzelnen elektrischen Größen die Art des Bauelements (siehe Kapitel 4 und 7).

Die Verwendung des Universalelements bietet die folgenden Vorteile:

• Bei der Modellierung von Halbleiterbauelementen treten zum Teil Bauelemente auf, die von ihren Eigenschaften her eigentlich nicht mit den traditionellen Grundbauelementen vergleichbar sind. Bei den bisherigen Netzwerkanalyseprogrammen müssen diese Bauelemente jedoch auf die traditionellen Grundbauelemente abgebildet werden. JANAP ermöglicht nun die direkte Angabe der charakteristischen Gleichungen des Bauelements, ohne daß man die Gleichungen vorher an ein starres Schema anpassen muß.
• Mit einem Universalelement können einfache reale Bauelemente, die aus wenigen idealen Bauelementen bestehen, als ein einziges Element dargestellt werden (siehe Kapitel 4). Dadurch kann eine reale Schaltung wesentlich kompakter dargestellt werden, wodurch auch das System der Netzwerkgleichungen kleiner wird. Daher können bei der Simulation von Schaltungen Computer-Ressourcen eingespart werden.

JANAP wandelt sämtliche traditionelle Grundbauelemente (Widerstand, etc.) im Zuge der Analyse der Eingabe auf Universalelemente um. Beim Aufbau des Gleichungssystems zur Beschreibung des Netzwerks und während der eigentlichen Simulation werden nur mehr Universalelemente behandelt.