Dieses Beispiel verwendet funktionell die gleiche Schaltung wie in Abschnitt 14.4. Im Gegensatz zu der Realisierung in 14.4 wird jedoch nicht das exakte Modell mit MOS-Transistoren für die NAND-Gatter verwendet. Statt dessen wird ein einfaches Makromodell eingesetzt, das nur das grobe Zeitverhalten des NAND-Gatters modelliert. Ein NAND-Gatter wird durch einen durch die Eingangsspannung gesteuerten Schalter mit einer Schaltspannung, die knapp über der halben Versorgungsspannung liegt, und einem RC-Glied (Tiefpaß mit einer Zeitkonstanten von 300 ps) am Ausgang realisiert. Ein derartiges Modell ist in SPICE nicht möglich (SPICE sieht keinen Schalter vor). Abbildung 14.16 zeigt die entsprechende Eingabe zur Beschreibung der Schaltung und des Makromodells für JANAP.
Das Ergebnis der Simulation (der Anfang) ist in Abbildung 14.17 dargestellt. Das Bild links oben stellt die Eingaben für Bit 1, daneben die für Bit 2 dar. In den zwei Bildern darunter sind die Ausgangssignale für Bit 1 und Bit 2 dargestellt. Das unterste Bild zeigt das Signal für das Übertragsbit. Vergleicht man die Ergebnisse mit dem vollen Modell des NAND-Gatters im vorigen Beispiel, so erkennt man die wesentlich einfachere Kurvenform beim Umschalten. Dies ist auf das Fehlen der Kapazitäten in den Transistoren, die die diversen Verzögerungseffekte in realen Schaltungen modellieren, zurückzuführen. Der Rechenzeitbedarf für diese einfachere Schaltung ist jedoch um Größenordnungen (Faktor 65) geringer. Diese Reduktion ist auf das kleinere Gleichungssystem (Faktor 7) und die wesentlich einfacheren Funktionen im Gleichungssystem zurückzuführen.
Einige charakteristische Werte über die Größe des Gleichungssystems und die Simulation sind in Tabelle 14.15 zusammengefaßt. Die relative Besetzung der Jacobi-Matrix ist größer, als beim vollen Modell, da die Anzahl der möglichen Plätze in der Matrix vom Quadrat der Anzahl der Unbekannten abhängt, die Anzahl der Plätze ungleich null jedoch linear mit der Anzahl der Unbekannten steigt. Die durchschnittliche Besetzung einer Zeile der Jacobi-Matrix ist geringer als im vollen Modell, da die Bauelementgleichungen wesentlich einfacher sind.
Abbildung 14.15: 2-Bit Addierer (Makromodell): Charakteristische Werte
Abbildung 14.16: 2-Bit Addierer (Makromodell): JANAP Eingabe
Abbildung 14.17: 2-Bit Addierer (Makromodell): Simulationsergebnis