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761
/*
Programa de demonstracao de analise nodal modificada
Por Antonio Carlos M. de Queiroz acmq@coe.ufrj.br
Versao 1.0 - 6/9/2000
Versao 1.0a - 8/9/2000 Ignora comentarios
Versao 1.0b - 15/9/2000 Aumentado Yn, retirado Js
Versao 1.0c - 19/2/2001 Mais comentarios
Versao 1.0d - 16/2/2003 Tratamento correto de nomes em minusculas
Versao 1.0e - 21/8/2008 Estampas sempre somam. Ignora a primeira linha
Versao 1.0f - 21/6/2009 Corrigidos limites de alocacao de Yn
Versao 1.0g - 15/10/2009 Le as linhas inteiras
Versao 1.0h - 18/6/2011 Estampas correspondendo a modelos
Versao 1.0i - 03/11/2013 Correcoes em *p e saida com sistema singular.
Versao 1.0j - 26/11/2015 Evita operacoes com zero.
Versao 1.0k - 23/06/2016 Calcula P.O. com L, C e K (o acoplamento é ignorado, pois P.O. é análise DC)
Versao 1.0l - 24/06/2016 Leitura do netlist para elemento MOS
Versao 1.0m - 27/06/2016 Tensões iniciais aleatórias atribuídas (para NP) e verificação dos 3 modos de operação dos MOS
Versao 1.0n - 03/07/2016 Linearização dos transistores MOS para valores iniciais. Criação da função verMOSCond(). Falta resolver I0
Versao 1.0o - 06/07/2016 I0 "supostamente" resolvido
Versao 1.0p - 09/07/1016 Newton-Raphson implementado(by fefa), porém, os circuitos com elementos MOS não convergem....
*/
/*
Elementos aceitos e linhas do netlist:
Resistor: R<nome> <no+> <no-> <resistencia>
Indutor: L<nome> <nó+> <nó-> <indutancia>
Acoplamento: K<nome> <LA> <LB-> <k> (indutores LA e LB já declarados)
Capacitor: C<nome> <nó+> <nó-> <capacitancia>
VCCS: G<nome> <io+> <io-> <vi+> <vi-> <transcondutancia>
VCVC: E<nome> <vo+> <vo-> <vi+> <vi-> <ganho de tensao>
CCCS: F<nome> <io+> <io-> <ii+> <ii-> <ganho de corrente>
CCVS: H<nome> <vo+> <vo-> <ii+> <ii-> <transresistencia>
Fonte I: I<nome> <io+> <io-> <corrente>
Fonte V: V<nome> <vo+> <vo-> <tensao>
Amp. op.: O<nome> <vo1> <vo2> <vi1> <vi2>
TransistorMOS: M<nome> <nód> <nóg> <nós> <nób> <NMOS ou PMOS> L=<comprimento> W=<largura> <K> <Vt0> <lambda> <gama> <phi> <Ld>
As fontes F e H tem o ramo de entrada em curto
O amplificador operacional ideal tem a saida suspensa
Os nos podem ser nomes
*/
#define versao "1.0j - 26/11/2015"
#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <ctype.h>
#include <math.h>
#include <time.h>
#define MAX_LINHA 80
#define MAX_NOME 11
#define MAX_ELEM 50
#define MAX_NOS 50
#define TOLG 1e-9
#define DEBUG
typedef struct elemento { /* Elemento do netlist */
char nome[MAX_NOME];
double valor;
int a,b,c,d,x,y;
} elemento;
elemento netlist[MAX_ELEM]; /* Netlist */
typedef struct acoplamento {
char lA[MAX_NOME],lB[MAX_NOME];
} acoplamento;
acoplamento acop_K[MAX_ELEM];
typedef struct transitorMOS {
char tipo[MAX_NOME];
double cp,lg,transK,vt0,lambda,gama,phi,ld;
int invertido;
} transistorMOS;
transistorMOS mos[MAX_ELEM];
double ind_L[MAX_ELEM], cap_C[MAX_ELEM]; /*guarda os valores de indutancia e capacitancia p/ serem utilizados no modelo de peq. sinais*/
int
ne, /* Elementos */
nv, /* Variaveis */
nn, /* Nos */
i,j,k,
inc_L, inc_C, tensaoMOS[MAX_ELEM][4],/*tensaoMOS[]: vínculo entre nó e tensão (não confundir com valor de tensão!)*/
ne_extra,nao_linear;
short contador =1, fim = 0;
int convergencia[MAX_ELEM];
char
/* Foram colocados limites nos formatos de leitura para alguma protecao
contra excesso de caracteres nestas variaveis */
nomearquivo[MAX_LINHA+1],
tipo,
na[MAX_NOME],nb[MAX_NOME],nc[MAX_NOME],nd[MAX_NOME],
lista[MAX_NOS+1][MAX_NOME+2], /*Tem que caber jx antes do nome */
txt[MAX_LINHA+1],
*p;
FILE *arquivo;
double
g,
vd[MAX_ELEM][2],vs[MAX_ELEM][2],vg[MAX_ELEM][2],vb[MAX_ELEM][2],vt[MAX_ELEM][2],//tensões auxiliares do transistor MOS
Yn[MAX_NOS+1][MAX_NOS+2];//matriz nodal
double verMOSCond(void){ //verifica as tensões do transistor MOS e calcula adequadamente as condutâncias linearizadas
if(vd[nao_linear][0]>vs[nao_linear][0]){
if(mos[ne].tipo[0]=='N' || mos[ne].tipo[0]=='P'){
if(mos[ne].tipo[0]=='P'){
mos[ne].invertido=1;
}
if((vg[nao_linear][0]-vs[nao_linear][0])<vt[nao_linear][0]) //corte
return 0;//em todos os 3 casos
else if((vd[nao_linear][0]-vs[nao_linear][0])<=(vg[nao_linear][0]-vs[nao_linear][0]-vt[nao_linear][0])){//triodo
if(strcmp(netlist[ne].nome,"MRGds")==0)//se for RGds
return ((mos[ne].transK)*(mos[ne].cp/mos[ne].lg)*(2*(vg[nao_linear][0]-vs[nao_linear][0]-vt[nao_linear][0])-2*(vd[nao_linear][0]-vs[nao_linear][0])+4*mos[ne].lambda*(vg[nao_linear][0]-vs[nao_linear][0]-vt[nao_linear][0])*(vd[nao_linear][0]-vs[nao_linear][0])-3*mos[ne].lambda*(vd[nao_linear][0]-vs[nao_linear][0])*(vd[nao_linear][0]-vs[nao_linear][0])));
else if(strcmp(netlist[ne].nome,"MGm")==0)//se for Gm
return ((mos[ne].transK)*(mos[ne].cp/mos[ne].lg)*(2*(vd[nao_linear][0]-vs[nao_linear][0])*(1+mos[ne].lambda*(vd[nao_linear][0]-vs[nao_linear][0]))));
else if(strcmp(netlist[ne].nome,"MGmb")==0)//se for Gmb
return ((((mos[ne].transK)*(mos[ne].cp/mos[ne].lg)*(2*(vd[nao_linear][0]-vs[nao_linear][0])*(1+mos[ne].lambda*(vd[nao_linear][0]-vs[nao_linear][0]))))*mos[ne].gama)/(sqrt(mos[ne].phi-vb[nao_linear][0]+vs[nao_linear][0])));
}
else if((vd[nao_linear][0]-vs[nao_linear][0])>(vg[nao_linear][0]-vs[nao_linear][0]-vt[nao_linear][0])){//saturação
if(strcmp(netlist[ne].nome,"MRGds")==0)//se for RGds
return ((mos[ne].transK)*(mos[ne].cp/mos[ne].lg)*(vg[nao_linear][0]-vs[nao_linear][0]-vt[nao_linear][0])*(vg[nao_linear][0]-vs[nao_linear][0]-vt[nao_linear][0])*mos[ne].lambda);
else if(strcmp(netlist[ne].nome,"MGm")==0)//se for Gm
return ((mos[ne].transK)*(mos[ne].cp/mos[ne].lg)*(2*(vd[nao_linear][0]-vs[nao_linear][0]-vt[nao_linear][0])*(1+mos[ne].lambda*(vd[nao_linear][0]-vs[nao_linear][0]))));
else if(strcmp(netlist[ne].nome,"MGmb")==0)//se for Gmb
return ((((mos[ne].transK)*(mos[ne].cp/mos[ne].lg)*(2*(vd[nao_linear][0]-vs[nao_linear][0]-vt[nao_linear][0])*(1+mos[ne].lambda*(vd[nao_linear][0]-vs[nao_linear][0]))))*mos[ne].gama)/(sqrt(mos[ne].phi-vb[nao_linear][0]+vs[nao_linear][0])));
}
}
}
else if(vd[nao_linear][0]<vs[nao_linear][0]){
if(mos[ne].tipo[0]=='P' || mos[ne].tipo[0]=='N'){
if(mos[ne].tipo[0]=='N'){
mos[ne].invertido=1;
}
if((vg[nao_linear][0]-vs[nao_linear][0])>vt[nao_linear][0]) //corte
return 0;//em todos os 3 casos
else if((vd[nao_linear][0]-vs[nao_linear][0])>(vg[nao_linear][0]-vs[nao_linear][0]-vt[nao_linear][0])){//triodo
if(strcmp(netlist[ne].nome,"MRGds")==0)//se for RGds
return ((mos[ne].transK)*(mos[ne].cp/mos[ne].lg)*(2*(vg[nao_linear][0]+vs[nao_linear][0]+vt[nao_linear][0])-2*(vs[nao_linear][0]-vd[nao_linear][0])+4*mos[ne].lambda*(vg[nao_linear][0]+vs[nao_linear][0]+vt[nao_linear][0])*(vs[nao_linear][0]-vd[nao_linear][0])-3*mos[ne].lambda*(vs[nao_linear][0]-vd[nao_linear][0])*(vs[nao_linear][0]-vd[nao_linear][0])));
else if(strcmp(netlist[ne].nome,"MGm")==0)//se for Gm
return ((mos[ne].transK)*(mos[ne].cp/mos[ne].lg)*(2*(vs[nao_linear][0]-vd[nao_linear][0])*(1+mos[ne].lambda*(vs[nao_linear][0]-vd[nao_linear][0]))));
else if(strcmp(netlist[ne].nome,"MGmb")==0)//se for Gmb
return ((((mos[ne].transK)*(mos[ne].cp/mos[ne].lg)*(2*(vs[nao_linear][0]-vd[nao_linear][0])*(1+mos[ne].lambda*(vs[nao_linear][0]-vd[nao_linear][0]))))*mos[ne].gama)/(sqrt(mos[ne].phi-vb[nao_linear][0]+vs[nao_linear][0])));
}
else if((vd[nao_linear][0]-vs[nao_linear][0])<=(vg[nao_linear][0]-vs[nao_linear][0]-vt[nao_linear][0])){//saturação
if(strcmp(netlist[ne].nome,"MRGds")==0)//se for RGds
return ((mos[ne].transK)*(mos[ne].cp/mos[ne].lg)*(vg[nao_linear][0]+vs[nao_linear][0]+vt[nao_linear][0])*(vg[nao_linear][0]+vs[nao_linear][0]+vt[nao_linear][0])*mos[ne].lambda);
else if(strcmp(netlist[ne].nome,"MGm")==0)//se for Gm
return ((mos[ne].transK)*(mos[ne].cp/mos[ne].lg)*(2*(vs[nao_linear][0]-vd[nao_linear][0]+vt[nao_linear][0])*(1+mos[ne].lambda*(vs[nao_linear][0]-vd[nao_linear][0]))));
else if(strcmp(netlist[ne].nome,"MGmb")==0)//se for Gmb
return ((((mos[ne].transK)*(mos[ne].cp/mos[ne].lg)*(2*(vs[nao_linear][0]-vd[nao_linear][0]+vt[nao_linear][0])*(1+mos[ne].lambda*(vs[nao_linear][0]-vd[nao_linear][0]))))*mos[ne].gama)/(sqrt(mos[ne].phi-vb[nao_linear][0]+vs[nao_linear][0])));
}
}
}
}
/* Resolucao de sistema de equacoes lineares.
Metodo de Gauss-Jordan com condensacao pivotal */
int resolversistema(void)
{
int i,j,l,a;
double t, p;
for (i=1; i<=nv; i++) {
t=0.0;
a=i;
for (l=i; l<=nv; l++) {
if (fabs(Yn[l][i])>fabs(t)) {
a=l;
t=Yn[l][i];
}
}
if (i!=a) {
for (l=1; l<=nv+1; l++) {
p=Yn[i][l];
Yn[i][l]=Yn[a][l];
Yn[a][l]=p;
}
}
if (fabs(t)<TOLG) {
printf("Sistema singular\n");
return 1;
}
for (j=nv+1; j>0; j--) { /* Basta j>i em vez de j>0 */
Yn[i][j]/= t;
p=Yn[i][j];
if (p!=0) /* Evita operacoes com zero */
for (l=1; l<=nv; l++) {
if (l!=i)
Yn[l][j]-=Yn[l][i]*p;
}
}
}
return 0;
}
/* Rotina que conta os nos e atribui numeros a eles */
int numero(char *nome)
{
int i,achou;
i=0; achou=0;
while (!achou && i<=nv)
if (!(achou=!strcmp(nome,lista[i]))) i++;
if (!achou) {
if (nv==MAX_NOS) {
printf("O programa so aceita ate %d nos\n",nv);
exit(1);
}
nv++;
strcpy(lista[nv],nome);
return nv; /* novo no */
}
else {
return i; /* no ja conhecido */
}
}
/*void clrscr() {
#ifdef WINDOWS
system("cls");
#endif
#ifdef LINUX
system("clear");
#endif
}*/
int main(void)
{
//clrscr();
printf("Programa demonstrativo de analise nodal modificada\n");
printf("Por Antonio Carlos M. de Queiroz - acmq@coe.ufrj.br\n");
printf("Versao %s\n",versao);
denovo:
/* Leitura do netlist */
ne=0; nv=0; inc_L=0; inc_C=0; ne_extra=0; nao_linear=0; strcpy(lista[0],"0");
printf("Nome do arquivo com o netlist (ex: mna.net): ");
scanf("%50s",nomearquivo);
arquivo=fopen(nomearquivo,"r");
if (arquivo==0) {
printf("Arquivo %s inexistente\n",nomearquivo);
goto denovo;
}
printf("\nAnalise no Ponto de Operacao (P.O.)\n\n");
printf("Lendo netlist:\n");
fgets(txt,MAX_LINHA,arquivo);
printf("Titulo: %s",txt);
char largura[11], comprimento[11], subLarg[10], subComp[10];
while (fgets(txt,MAX_LINHA,arquivo)) { //leitura do netlist linha por linha
ne++; /* Nao usa o netlist[0] */
if (ne>MAX_ELEM) {
printf("O programa so aceita ate %d elementos\n",MAX_ELEM);
exit(1);
}
txt[0]=toupper(txt[0]);
tipo=txt[0];
sscanf(txt,"%10s",netlist[ne].nome);
p=txt+strlen(netlist[ne].nome);/* Inicio dos parametros */
/* O que e lido depende do tipo */
if (tipo=='R' || tipo=='L' || tipo=='C' || tipo=='I' || tipo=='V') {
sscanf(p,"%10s%10s%lg",na,nb,&netlist[ne].valor);
if (tipo=='L') { //substitui a indutancia pela baixa resistencia e armazena a indutancia em outra var
inc_L++;
ind_L[inc_L] = netlist[ne].valor;
netlist[ne].valor = 1e-9;
printf("%s %s %s %g\n",netlist[ne].nome,na,nb,ind_L[inc_L]);
}
else if (tipo=='C') { //substitui a capacitancia pela alta resistencia e armazena a capacitancia em outra var
inc_C++;
cap_C[inc_C] = netlist[ne].valor;
netlist[ne].valor = 1e9;
printf("%s %s %s %g\n",netlist[ne].nome,na,nb,cap_C[inc_C]);
}
else
printf("%s %s %s %g\n",netlist[ne].nome,na,nb,netlist[ne].valor);
netlist[ne].a=numero(na);
netlist[ne].b=numero(nb);
}
else if (tipo=='K') {
sscanf(p,"%10s%10s%lg",acop_K[ne].lA,acop_K[ne].lB,&netlist[ne].valor);
printf("%s %s %s %g\n",netlist[ne].nome,acop_K[ne].lA,acop_K[ne].lB,netlist[ne].valor);
}
else if (tipo=='G' || tipo=='E' || tipo=='F' || tipo=='H') {
sscanf(p,"%10s%10s%10s%10s%lg",na,nb,nc,nd,&netlist[ne].valor);
printf("%s %s %s %s %s %g\n",netlist[ne].nome,na,nb,nc,nd,netlist[ne].valor);
netlist[ne].a=numero(na);
netlist[ne].b=numero(nb);
netlist[ne].c=numero(nc);
netlist[ne].d=numero(nd);
}
else if (tipo=='O') {
sscanf(p,"%10s%10s%10s%10s",na,nb,nc,nd);
printf("%s %s %s %s %s\n",netlist[ne].nome,na,nb,nc,nd);
netlist[ne].a=numero(na);
netlist[ne].b=numero(nb);
netlist[ne].c=numero(nc);
netlist[ne].d=numero(nd);
}
else if (tipo=='M') {
srand(time(NULL));
nao_linear++;
sscanf(p,"%10s%10s%10s%10s%10s%10s%10s%lg%lg%lg%lg%lg%lg",na,nb,nc,nd,mos[ne].tipo,comprimento,largura,&mos[ne].transK,&mos[ne].vt0,&mos[ne].lambda,&mos[ne].gama,&mos[ne].phi,&mos[ne].ld);
//retira os termos "L=" e "W="
strncpy(subLarg, largura + 2, 9);
strncpy(subLarg, comprimento + 2, 9);
subLarg[9] = '\0';
subComp[9] = '\0';
sscanf(subLarg, "%lg", &mos[ne].lg);
sscanf(subLarg, "%lg", &mos[ne].cp);
printf("%s %s %s %s %s %s %g %g %g %g %g %g %g %g\n",netlist[ne].nome,na,nb,nc,nd,mos[ne].tipo,mos[ne].cp,mos[ne].lg,mos[ne].transK,mos[ne].vt0,mos[ne].lambda,mos[ne].gama,mos[ne].phi,mos[ne].ld);
//TransistorMOS: M<nome> <nód> <nóg> <nós> <nób> <NMOS ou PMOS> L=<comprimento> W=<largura> <K> <Vt0> <lambda> <gama> <phi> <Ld>
for(i=1;i<=4;i++){ //preenche todos os campos dos elementos extras lineares com os parâmetros do transistor
strcpy(mos[ne+i].tipo,mos[ne].tipo);
mos[ne+i].cp=mos[ne].cp;
mos[ne+i].lg=mos[ne].lg;
mos[ne+i].transK=mos[ne].transK;
mos[ne+i].vt0=mos[ne].vt0;
mos[ne+i].lambda=mos[ne].lambda;
mos[ne+i].gama=mos[ne].gama;
mos[ne+i].phi=mos[ne].phi;
mos[ne+i].ld=mos[ne].ld;
}
vd[nao_linear][0]=rand()%10; vg[nao_linear][0]=rand()%10; vs[nao_linear][0]=rand()%10; vb[nao_linear][0]=mos[ne].phi/2+vs[nao_linear][0]; //valores iniciais aleatórios entre 0 e 10 para as tensões
vt[nao_linear][0]=mos[ne].vt0+mos[ne].gama*(sqrt(mos[ne].phi-(vb[nao_linear][0]-vs[nao_linear][0]))-sqrt(mos[ne].phi));//tensão de limiar "threshold"
ne++;
//resistor RDS
strcpy(netlist[ne].nome,"MRGds");
netlist[ne].a=numero(na); tensaoMOS[nao_linear][0]=netlist[ne].a; printf("\nvd:%d\n",tensaoMOS[nao_linear][0]);// 0 -> vd associado ao numero do no pela 1 vez
netlist[ne].b=numero(nc); tensaoMOS[nao_linear][2]=netlist[ne].b; printf("\nvs:%d\n",tensaoMOS[nao_linear][2]);// 2 -> vs associado ao numero do no pela 1 vez
netlist[ne].valor=verMOSCond();
ne++;
//transcondutancia GmvgS
strcpy(netlist[ne].nome,"MGm");
netlist[ne].a=numero(na);
netlist[ne].b=numero(nc);
netlist[ne].c=numero(nb); tensaoMOS[nao_linear][1]=netlist[ne].c; printf("\nvg:%d\n",tensaoMOS[nao_linear][1]);// 1 -> vg associado ao numero do no pela 1 vez
netlist[ne].d=numero(nc);
netlist[ne].valor=verMOSCond();
ne++;
//transcondutancia GmbvbS
strcpy(netlist[ne].nome,"MGmb");
netlist[ne].a=numero(na);
netlist[ne].b=numero(nc);
netlist[ne].c=numero(nd); tensaoMOS[nao_linear][3]=netlist[ne].c; printf("\nvb:%d\n",tensaoMOS[nao_linear][3]);// 3 -> vb associado ao numero do no pela 1 vez
netlist[ne].d=numero(nc);
netlist[ne].valor=verMOSCond();
ne++;
//fonte de corrente I0
strcpy(netlist[ne].nome,"MIds");
netlist[ne].a=numero(na);
netlist[ne].b=numero(nc);
netlist[ne].valor= -(netlist[ne-3].valor*(vd[nao_linear][0]-vs[nao_linear][0])+netlist[ne-1].valor*(vb[nao_linear][0]-vs[nao_linear][0]));//I0 = -(Gds*vd[nao_linear]s+Gmb*vb[nao_linear]s), não sei se está certo!
ne++;
//capacitancia CGD
strcpy(netlist[ne].nome,"MCgd");
netlist[ne].a=numero(nb);
netlist[ne].b=numero(na);
netlist[ne].valor=1e9;
ne++;
//capacitancia CGS
strcpy(netlist[ne].nome,"MCgs");
netlist[ne].a=numero(nb);
netlist[ne].b=numero(nc);
netlist[ne].valor=1e9;
ne++;
//capacitancia CGB
strcpy(netlist[ne].nome,"MCgb");
netlist[ne].a=numero(nb);
netlist[ne].b=numero(nd);
netlist[ne].valor=1e9;
}
else if (tipo=='*') { /* Comentario comeca com "*" */
printf("Comentario: %s",txt);
ne--;
}
else {
printf("Elemento desconhecido: %s\n",txt);
getch();
exit(1);
}
}
fclose(arquivo);
/* Acrescenta variaveis de corrente acima dos nos, anotando no netlist */
nn=nv;
for (i=1; i<=ne; i++) {
tipo=netlist[i].nome[0];
if (tipo=='V' || tipo=='E' || tipo=='F' || tipo=='O') {
nv++;
if (nv>MAX_NOS) {
printf("As correntes extra excederam o numero de variaveis permitido (%d)\n",MAX_NOS);
exit(1);
}
strcpy(lista[nv],"j"); /* Tem espaco para mais dois caracteres */
strcat(lista[nv],netlist[i].nome);
netlist[i].x=nv;
}
else if (tipo=='H') {
nv=nv+2;
if (nv>MAX_NOS) {
printf("As correntes extra excederam o numero de variaveis permitido (%d)\n",MAX_NOS);
exit(1);
}
strcpy(lista[nv-1],"jx"); strcat(lista[nv-1],netlist[i].nome);
netlist[i].x=nv-1;
strcpy(lista[nv],"jy"); strcat(lista[nv],netlist[i].nome);
netlist[i].y=nv;
}
}
getch();
/* Lista tudo */
printf("Variaveis internas: \n");
for (i=0; i<=nv; i++)
printf("%d -> %s\n",i,lista[i]);
getch();
printf("Netlist interno final:\n");
for (i=1; i<=ne; i++) {
tipo=netlist[i].nome[0];
if (tipo=='R' || tipo=='L' || tipo=='C' || tipo=='I' || tipo=='V') {
printf("%s %d %d %g\n",netlist[i].nome,netlist[i].a,netlist[i].b,netlist[i].valor);
}
else if (tipo=='G' || tipo=='E' || tipo=='F' || tipo=='H') {
printf("%s %d %d %d %d %g\n",netlist[i].nome,netlist[i].a,netlist[i].b,netlist[i].c,netlist[i].d,netlist[i].valor);
}
else if (tipo=='O') {
printf("%s %d %d %d %d\n",netlist[i].nome,netlist[i].a,netlist[i].b,netlist[i].c,netlist[i].d);
}
else if (tipo=='K') {
printf("%s %s %s %g\n",netlist[i].nome,acop_K[i].lA,acop_K[i].lB,netlist[i].valor);
}
else if (tipo=='M') {
if(strcmp(netlist[i].nome,"MRGds")==0){
printf("%s %d %d %lg\n",netlist[i].nome,netlist[i].a,netlist[i].b,netlist[i].valor);
}
else if(strcmp(netlist[i].nome,"MIds")==0){
printf("%s %d %d %lg\n",netlist[i].nome,netlist[i].a,netlist[i].b,netlist[i].valor);
}
else if(strcmp(netlist[i].nome,"MGm")==0){
printf("%s %d %d %d %d %lg\n",netlist[i].nome,netlist[i].a,netlist[i].b,netlist[i].c,netlist[i].d,netlist[i].valor);
}
else if(strcmp(netlist[i].nome,"MGmb")==0){
printf("%s %d %d %d %d %lg\n",netlist[i].nome,netlist[i].a,netlist[i].b,netlist[i].c,netlist[i].d,netlist[i].valor);
}
else if(netlist[i].nome[1]=='C'){
printf("%s %d %d %g\n",netlist[i].nome,netlist[i].a,netlist[i].b,netlist[i].valor);
}
}
if (tipo=='V' || tipo=='E' || tipo=='F' || tipo=='O')
printf("Corrente jx: %d\n",netlist[i].x);
else if (tipo=='H')
printf("Correntes jx e jy: %d, %d\n",netlist[i].x,netlist[i].y);
}
getch();
/* Monta o sistema nodal modificado */
if(nao_linear>0) {
printf("O circuito e não linear. Seu modelo linearizado tem %d nos, %d variaveis, %d elementos lineares e %d elementos nao lineares (que se decompoe em %d elementos linearizados).\n",nn,nv,ne-8*nao_linear,nao_linear,nao_linear*7);
}
else {
printf("O circuito e linear. Tem %d nos, %d variaveis e %d elementos\n",nn,nv,ne);
}
getch();
/* Zera sistema */
for (i=0; i<=nv; i++) {
for (j=0; j<=nv+1; j++)
Yn[i][j]=0;
}
/* Monta estampas */
while(fim==0){
nao_linear=0;
for (i=1; i<=ne; i++) {
tipo=netlist[i].nome[0];
if (tipo=='R' || tipo=='L' || tipo=='C' ) {
g=1/netlist[i].valor;
Yn[netlist[i].a][netlist[i].a]+=g;
Yn[netlist[i].b][netlist[i].b]+=g;
Yn[netlist[i].a][netlist[i].b]-=g;
Yn[netlist[i].b][netlist[i].a]-=g;
}
else if (tipo=='G') {
g=netlist[i].valor;
Yn[netlist[i].a][netlist[i].c]+=g;
Yn[netlist[i].b][netlist[i].d]+=g;
Yn[netlist[i].a][netlist[i].d]-=g;
Yn[netlist[i].b][netlist[i].c]-=g;
}
else if (tipo=='I') {
g=netlist[i].valor;
Yn[netlist[i].a][nv+1]-=g;
Yn[netlist[i].b][nv+1]+=g;
}
else if (tipo=='V') {
Yn[netlist[i].a][netlist[i].x]+=1;
Yn[netlist[i].b][netlist[i].x]-=1;
Yn[netlist[i].x][netlist[i].a]-=1;
Yn[netlist[i].x][netlist[i].b]+=1;
Yn[netlist[i].x][nv+1]-=netlist[i].valor;
}
else if (tipo=='E') {
g=netlist[i].valor;
Yn[netlist[i].a][netlist[i].x]+=1;
Yn[netlist[i].b][netlist[i].x]-=1;
Yn[netlist[i].x][netlist[i].a]-=1;
Yn[netlist[i].x][netlist[i].b]+=1;
Yn[netlist[i].x][netlist[i].c]+=g;
Yn[netlist[i].x][netlist[i].d]-=g;
}
else if (tipo=='F') {
g=netlist[i].valor;
Yn[netlist[i].a][netlist[i].x]+=g;
Yn[netlist[i].b][netlist[i].x]-=g;
Yn[netlist[i].c][netlist[i].x]+=1;
Yn[netlist[i].d][netlist[i].x]-=1;
Yn[netlist[i].x][netlist[i].c]-=1;
Yn[netlist[i].x][netlist[i].d]+=1;
}
else if (tipo=='H') {
g=netlist[i].valor;
Yn[netlist[i].a][netlist[i].y]+=1;
Yn[netlist[i].b][netlist[i].y]-=1;
Yn[netlist[i].c][netlist[i].x]+=1;
Yn[netlist[i].d][netlist[i].x]-=1;
Yn[netlist[i].y][netlist[i].a]-=1;
Yn[netlist[i].y][netlist[i].b]+=1;
Yn[netlist[i].x][netlist[i].c]-=1;
Yn[netlist[i].x][netlist[i].d]+=1;
Yn[netlist[i].y][netlist[i].x]+=g;
}
else if (tipo=='O') {
Yn[netlist[i].a][netlist[i].x]+=1;
Yn[netlist[i].b][netlist[i].x]-=1;
Yn[netlist[i].x][netlist[i].c]+=1;
Yn[netlist[i].x][netlist[i].d]-=1;
}
else if (tipo=='M') {
nao_linear++;
if(contador>1){/*entra aqui apenas a partir da segunda iteração do Newton-Raphson*/
for(j=0;j<=3;j++){
if(j==0 && tensaoMOS[nao_linear][j]==netlist[i].a){
if (convergencia[nao_linear] == 0 && contador % 51 != 0){vd[nao_linear][0] = vd[nao_linear][1];}
else {vd[nao_linear][0] = rand()%10;}
}
else if(j==1 && tensaoMOS[nao_linear][j]==netlist[i].c){
if (convergencia[nao_linear] == 0 && contador % 51 != 0){vg[nao_linear][0] = vg[nao_linear][1];}
else {vg[nao_linear][0] = rand()%10;}
}
else if(j==2 && tensaoMOS[nao_linear][j]==netlist[i].b){
if (convergencia[nao_linear] == 0 && contador % 51 != 0){vs[nao_linear][0] = vs[nao_linear][1];}
else {vs[nao_linear][0] = rand()%10;}
}
else if(j==3 && tensaoMOS[nao_linear][j]==netlist[i].c){
if (convergencia[nao_linear] == 0 && contador % 51 != 0){vb[nao_linear][0] = vb[nao_linear][1];}
else {vb[nao_linear][0] = rand()%10;}
}
}
vt[nao_linear][0]=mos[i].vt0+mos[i].gama*(sqrt(mos[i].phi-(vb[nao_linear][0]-vs[nao_linear][0]))-sqrt(mos[i].phi));
verMOSCond();
}
g=netlist[i].valor;
if(strcmp(netlist[ne].nome,"MRGds")==0){
Yn[netlist[i].a][netlist[i].a]+=g;
Yn[netlist[i].b][netlist[i].b]+=g;
Yn[netlist[i].a][netlist[i].b]-=g;
Yn[netlist[i].b][netlist[i].a]-=g;
}
else if(strcmp(netlist[ne].nome,"MIds")==0){
Yn[netlist[i].a][nv+1]-=g;
Yn[netlist[i].b][nv+1]+=g;
}
else if(strcmp(netlist[i].nome,"MGm")==0){
Yn[netlist[i].a][netlist[i].c]+=g;
Yn[netlist[i].b][netlist[i].d]+=g;
Yn[netlist[i].a][netlist[i].d]-=g;
Yn[netlist[i].b][netlist[i].c]-=g;
}
else if(strcmp(netlist[i].nome,"MGmb")==0){
Yn[netlist[i].a][netlist[i].c]+=g;
Yn[netlist[i].b][netlist[i].d]+=g;
Yn[netlist[i].a][netlist[i].d]-=g;
Yn[netlist[i].b][netlist[i].c]-=g;
}
else if(netlist[i].nome[1]=='C'){//não esquecer de manter os mesmos valores prs capacitores!!!
g=1/g;
Yn[netlist[i].a][netlist[i].a]+=g;
Yn[netlist[i].b][netlist[i].b]+=g;
Yn[netlist[i].a][netlist[i].b]-=g;
Yn[netlist[i].b][netlist[i].a]-=g;
}
}
/* if (netlist[i].nome[0] != 'K') {
#ifdef DEBUG
// Opcional: Mostra o sistema apos a montagem da estampa
printf("Sistema apos a estampa de %s\n",netlist[i].nome);
for (k=1; k<=nv; k++) {
for (j=1; j<=nv+1; j++)
if (Yn[k][j]!=0) printf("%+3.1f ",Yn[k][j]);
else printf(" ... ");
printf("\n");
}
getch();
}
#endif*/
}
/* Resolve o sistema */
if (resolversistema()) {
getch();
exit;
}
/*#ifdef DEBUG
/* Opcional: Mostra o sistema resolvido
printf("Sistema resolvido:\n");
for (i=1; i<=nv; i++) {
for (j=1; j<=nv+1; j++)
if (Yn[i][j]!=0) printf("%+3.1f ",Yn[i][j]);
else printf(" ... ");
printf("\n");
}
getch();
#endif*/
for (i=1; i<=nv; i++) {
/*se nv estiver associada a alguma das 4 tensóes de cada um dos MOSFETS*/
/*i: roda o numero de variáveis do sistema, j: roda as 4 tensões de cada MOS, k: roda o numero de MOS(qtde de elementos nao lineares no circuito)*/
for(k=1;k<=nao_linear;k++){
for(j=0;j<=3;j++){
if(j==0 && tensaoMOS[k][j]==i && netlist[i].nome[0]=='M'){
vd[k][1]=Yn[i][nv+1];
if (((vd[k][1]) > 1) && (fabs((vd[k][1]-vd[k][0])/vd[k][1]) < 0.5))
{convergencia[k] = 1;}
else if ((vd[k][1] <= 1) && (fabs(vd[k][1]-vd[k][0])<0.5))
{convergencia[k] = 1;}
else
{(convergencia[k] = 0);
vd[k][0] = vd[k][1];}
}
else if(j==1 && tensaoMOS[k][j]==i && netlist[i].nome[0]=='M'){
vg[k][1]=Yn[i][nv+1];
if (((vg[k][1]) > 1) && (fabs((vg[k][1]-vg[k][0])/vg[k][1]) < 0.5))
{convergencia[k] = 1;}
else if ((vg[k][1] <= 1) && (fabs(vg[k][1]-vg[k][0])<0.5))
{convergencia[k] = 1;}
else
{(convergencia[k] = 0);
vg[k][0] = vg[k][1];}
}
else if(j==2 && tensaoMOS[k][j]==i && netlist[i].nome[0]=='M'){
vs[k][1]=Yn[i][nv+1];
if (((vs[k][1]) > 1) && (fabs((vs[k][1]-vs[k][0])/vs[k][1]) < 0.5))
{convergencia[k] = 1;}
else if ((vs[k][1] <= 1) && (fabs(vs[k][1]-vs[k][0])<0.5 ))
{convergencia[k] = 1;}
else
{(convergencia[k] = 0);
vs[k][0] = vs[k][1];}
}
else if(j==3 && tensaoMOS[k][j]==i && netlist[i].nome[0]=='M'){
vb[k][1]=Yn[i][nv+1];
if (((vb[k][1]) > 1) && (fabs((vb[k][1]-vb[k][0])/vb[k][1]) < 0.5))
{convergencia[k] = 1;}
else if ((vb[k][1] <= 1) && (fabs(vb[k][1]-vb[k][0])<0.5 ))
{convergencia[k] = 1;}
else
{(convergencia[k] = 0);
vb[k][0] = vb[k][1];}
}
}
}
}
contador++;
for (i = 1; (i <= (4*nao_linear))&&(i != -1);){
if (convergencia[i] == 1) {i++;}
else {i = -1;}
}
if (i == 4*nao_linear){fim = 1;}
if (contador == 510){fim = 1;}
}
printf("%d iteracoes foram realizadas.\n",contador);
contador=0;
for(j = 0; j <= (nao_linear-1); j++){
if (convergencia[j] == 0){
contador++;
}
}
if(contador!=0)
printf("%d solucoes nao convergiram. Ultima solucao do sistema:\n",contador-1);
else
printf("Solucao do Ponto de Operacao:\n");/*escrever num arquivo o resultado do ponto de operação*/
strcpy(txt,"Tensao");
for (i=1; i<=nv; i++) {
if (i==nn+1) strcpy(txt,"Corrente");
printf("%s %s: %g\n",txt,lista[i],Yn[i][nv+1]);
}
getch();
return 0;
}