(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路を構成する被試験回路の入力信号に対する出力信号の過渡解析を行うシミュレーションのための初期条件の電位における前記被試験回路の動作点を求めるシミュレーション装置であって、
被試験回路を構成する素子の接続関係と素子の特性とからなる回路情報と、前記初期条件の電位／解析終了時刻／収束判定時刻が設定されている解析条件とを入力として、前記回路情報が有する電源素子情報を、時間変化に従い電位が接地電位から緩やかに立ち上がる緩起動期間を経て前記初期条件の電位に到達し、到達後、前記解析終了時刻まで前記初期条件の電位を保持する緩起動電源素子情報に変更する電源素子情報変更手段と、
前記緩起動電源素子情報に基づいて、前記被試験回路の各ノードの動作点を求めるために過渡解析処理を行う過渡解析実行手段と、
前記過渡解析実行手段の実行状況を監視し、前記各ノードの電位の変化が、前記収束判定時刻以降、前記解析終了時刻になる前に収束したかどうかを判定する収束判定手段と、
前記収束判定手段の処理の結果、前記各ノードの電位の変化が収束したと判定された場合は、そのときの電位情報をノードの動作点として決定するとともに前記過渡解析の処理を終了させ、前期収束判定手段の処理の結果、前記各ノードの電位の変化が前記解析終了時刻で収束しなかった場合は、エラー情報を出力する動作点情報設定手段と、を持つことを特徴とするシミュレーション装置。
【請求項２】
前記過渡解析実行手段の処理の結果、前記各ノードの電位の変化が前記解析終了時刻で収束しなかった場合は、前記解析終了時刻を任意の時刻に延長し、前記過渡解析実行手段と前記収束判定手段と前記動作点情報設定手段は、延長された解析終了時刻によりそれぞれ過渡解析、収束判定、動作点決定またはエラー情報出力の処理をすることを特徴とする請求項１に記載のシミュレーション装置。
【請求項３】
集積回路を構成する被試験回路の入力信号に対する出力信号の過渡解析を行うシミュレーションのための初期条件の電位における前記被試験回路の動作点を求めるためのプログラムを記憶した記憶媒体であって、
被試験回路を構成する素子の接続関係と素子の特性とからなる回路情報と、前記初期条件の電位／解析終了時刻／収束判定時刻が設定されている解析条件とを入力として、前記回路情報が有する電源素子情報を、時間変化に従い電位が接地電位から緩やかに立ち上がる緩起動期間を経て前記初期条件の電位に到達し、到達後、前記解析終了時刻まで前記初期条件の電位を保持する緩起動電源素子情報に変更する電源素子情報変更手段、
前記緩起動電源素子情報に基づいて、前記被試験回路の各ノードの動作点を求めるために過渡解析の処理を行う過渡解析実行手段、
前記過渡解析実行手段の実行状況を監視し、前記各ノードの電位の変化が、前記収束判定時刻以降、前記解析終了時刻になる前に収束したかどうかを判定する収束判定手段、
前記収束判定手段の処理の結果、前記各ノードの電位の変化が収束したと判定された場合は、そのときの電位情報をノードの動作点として決定するとともに前記過渡解析の処理を終了させ、前記収束判定手段の処理の結果、前記各ノードの電位の変化が前記解析終了時刻で収束しなかった場合は、エラー情報を出力する動作点情報設定手段、としてコンピュータを機能させるためのプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は回路シミュレーション方法及び回路シミュレーションプログラムを記憶した記憶媒体に関し、特に集積回路（ＬＳＩ）を構成する回路の動作点解析を行う回路シミュレーション方法及び回路シミュレーションプログラムを記憶した記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子回路を設計、解析する場合に使用される回路シミュレーション装置としては、電子計算機を使用して、被試験回路の各データがファイルされた入力ファイルと、この入力ファイルからデータを取り込みこのデータを解析する入力ファイル解析部と、この入力ファイル解析部からのデータに基づき数値計算手法により回路のシミュレーションを実行する回路特性解析部と、回路特性解析部からの解析結果を出力ファイルやディスプレイ装置等に出力する出力部とを有するものが広く用いられている。
【０００３】
この種の回路解析においける主要な解析内容として各回路の動作点解析がある。これは、解析対象とする回路（被試験回路）を構成する素子の接続関係と、解析条件を入力データとし、この入力データに基づき回路シミュレーションを実行し、被試験回路の特性を出力する。
【０００４】
一般的な回路シミュレーションの処理手順をフローチャートで示す図８を参照して、回路シミュレーションの処理手順を説明すると、被試験回路を構成する素子の接続関係と各素子の特性とからなる回路情報と解析条件ファイルＦ１を入力データとし、この入力データに基づいて回路シミュレーションを実行し（ステップＳ１００）、入力となった被試験回路回路の特性ファイルＦ２を出力する。
【０００５】
この場合回路シミュレーション時における過渡解析を行う。この種の過渡解析においては、通常、各回路の接続点である各節点が、初期条件の電位であるときの定常状態を計算する必要がある。この定常状態の計算は多次連立方程式を数値解析するという手法でなされている。
【０００６】
しかし、任意の条件下での定常状態の計算は、数値解析上非常に困難で、その後の過渡解析あるいは交流解析等を円滑に進めることができないという本質的問題がある。また、回路の初期条件における定常状態の解が収束しない場合は、これが収束するように、シミュレーション入力データ中の回路記述を変更する必要があるが、この作業は非常に煩わしく、シミュレーション遂行上の大きな障害となっている。
【０００７】
また、過渡解析のシミュレーションを実行する際には、本来の過渡解析実施前に被試験回路における初期条件の直流特性値を求める必要がある。この直流解析が唯一解に収束しない場合は、回路の全節点の電位を接地（グランド）電位から初期条件の電位まで、除々に近づけ、このように電位を変化させた過程での各節点の過渡状態を計算することにより初期条件の直流特性値を求め、この直流特性値を使用して本来の過渡解析を行う方法が提案実施されている。
【０００８】
しかし、節点に予め初期電圧が与えられている回路を対象とする場合、処理の途中で人手に頼らなければ過渡解析ができないという問題点がある。
【０００９】
従来、この種の過渡解析における、収束性向上方法の一例が、特開平４−３０２０５６号公報（文献１）、及び特開平４−３２２３７１号公報（文献２）に記載されている。
【００１０】
文献１記載の従来の第１の回路シミュレーション方法をフローチャートで示す図９を参照してその動作について説明すると、まず、回路設計者が開発した回路のデータ及び過渡解析又は交流解析を行う上で必要なデータを入力データとしてＣＡＤに入力する（ステップＰ１１）。
【００１１】
次に、入力された回路における各節点のゼロ条件での定常状態の計算を行う。ここにゼロ条件とは電源端子を含む全ての入力端子の電位がグランド電位である状態をいう。このゼロ条件では回路の各節点の電位がＧＮＤレベルであるので、このときの定常状態の解は容易に求まる（ステップＰ１２）。
【００１２】
これ以後、回路の各節点の電位をＧＮＤレベルから徐々に増加させて初期条件での電圧Ｅの値に近づけ、ゼロ条件から初期条件に移行させる。移行に要する時間Ｔ１は初期条件の解の精度等を考慮して決定する。この移行と同時に、各節点の過渡状態の解を求める（ステップＰ１３）。
【００１３】
回路の各節点が初期条件の電圧Ｅに一致すると、時間遅れのある回路素子の存在を考慮して、一定時間Ｔ２の間電圧をＥに保持したままこの状態での各節点の過渡状態の解、すなわち、初期状態の解を求める（ステップＰ１４）。
【００１４】
回路の各節点の初期状態の解が求められ、これを直流特性値（動作点）として所望の過渡解析または交流解析を行うことにより、回路の入力信号等に対する出力信号の時間変化を求めることができる（ステップＰ１５）。
【００１５】
次に、文献２記載の従来の第２の回路シミュレーション方法をフローチャートで示す図１０を参照してその動作について説明すると、まず、回路シミュレーションのプログラムをスタートさせると、回路接続情報のデータ及び節点初期電圧情報データを含む過渡解析又は交流解析を行う上で必要な入力データが中央処理部に転送される（ステップＰ２１）。
【００１６】
転送された回路接続情報のデータに基づいてシミュレーション対象の集積回路が自動的に構成され，その後、節点初期電圧情報のデータに基づいて節点Ｐが特定され（ステップＰ２２）、この節点Ｐに仮想電源１が挿入される（ステップＰ２３）。
【００１７】
次に、集積回路の全節点の電位がグランド電位に設定され（ステップＰ２４）、節点Ｐをグランド電位から初期条件電圧Ｅまで上昇させる一方、これ以外の節点はグランド電位から電源電圧に向けて上昇させる。
【００１８】
各節点の電圧上昇は徐々に行われこの過程での過渡解析を行って、安定解が得られたときの回路の全節点の電圧値を直流特性値とする（ステップＰ２５）。
【００１９】
この直流持性値のデータは初期電圧の形式に変換され、全節点の初期電圧情報を得る。そして入力情報とともに入力電気信号に変換された節点初期電圧情報を含む解析中間情報を作成し、記憶部に格納する（ステップＰ２６）。
【００２０】
次に、直流特性値が得られた後に、仮想電源を節点Ｐから外す（ステップＰ２７）。
【００２１】
次に、記憶部に格納された解析中問情報を読み出し、この情報をもとに本来行うべき過渡解析、周波数解析を行う。この過程で得られたデータは過渡応答情報として記憶部に逐次蓄積され、これを読み出すと集積回路の入力電気信号に対する出力電気信号の時間変化が求められる（ステップＰ２８）。
【００２２】
しかし、これら従来の第１及び第２の回路シミュレーション方法には、次のような問題点があった。
【００２３】
第１の問題点は、回路の動作点が得られたかどうかが不明ということである。
【００２４】
その理由は、ある任意の指定時間で過渡解析を終了させたとき、各節点の電位が十分に落ち着いていない結果を回路の動作点とする場合があるからである。
【００２５】
第２の問題点は、上記結果が回路の動作点であると判断している点が不明であり、安定解を得るための具体的な方法、及び、安定解が得られなかった場合の処置についおての具体的な方法が不明である。
【００２６】
第３の問題点は、必要以上に過渡解析を行って、シミュレーション時間が冗長になる場合があるということである。
【００２７】
その理由は、指定した過渡解析の時間以内で各節点が収束した場合は、それ以降のシミュレーションは不要であるためである。
【００２８】
第４の問題点は、入力データによっては過渡解析による動作点解析において、節点電位が落ち着きにくい場合や、過渡解析途中にエラー終了することがある。これは入力データ自身の影響によるものが大きい。
【００２９】
その場合、入力データによる原因を解析し、その都度手作業で入力データの修正、変更を行って同様の処理を再実行しなければならないという時間的遅れが発生するということである。
【００３０】
その理由は、回路の動作点が求まらなかった場合や過渡解析途中でエラーになった場合の処理が不明なためである。
【００３１】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の第１及び第２の回路シミュレーション方法は、ある任意の指定時間で過渡解析を終了させたとき、各節点の電位が十分に落ち着いていない結果を回路の動作点とする場合があり得るので、回路の動作点が得られたかどうかが不明であるという欠点があった。
【００３２】
また、また、上記結果が回路の動作点であると判断している点についてその根拠を示しておらず、さらに、安定解を得るための具体的な方法及び安定解が得られなかった場合の処置についての具体的な方法については何ら考慮されていないという欠点があった。
【００３３】
また、指定した過渡解析の時間以内で各節点が収束した場合は、それ以降のシミュレーションは不要であるため、必要以上に過渡解析を行って、シミュレーション時間が冗長になる場合があるというという欠点があった。
【００３４】
さらに、回路の動作点が得られなかった場合や過渡解析途中でエラーになった場合の処理が考慮されていないため、入力データによっては過渡解析による動作点解析において、節点電位が落ち着きにくい場合や、過渡解析途中にエラー終了することがあり、その場合、入力データによる原因を解析し、その都度手作業で入力データの修正、変更を行って同様の処理を再実行する必要があり、これに起因して時間的遅れが発生し、設計者の解析時間が増大するという欠点があった。
【００３５】
本発明の目的は、上記欠点を解消し、設計者の解析時間の削減及び回路の収束性を向上した回路シミュレーション方法及び回路シミュレーションプログラムを記憶した記憶媒体を提供することにある。
【００３６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明のシミュレーション装置は、集積回路を構成する被試験回路の入力信号に対する出力信号の過渡解析を行うシミュレーションのための初期条件の電位における前記被試験回路の動作点を求めるシミュレーション装置であって、
被試験回路を構成する素子の接続関係と素子の特性とからなる回路情報と、前記初期条件の電位／解析終了時刻／収束判定時刻が設定されている解析条件とを入力として、前記回路情報が有する電源素子情報を、時間変化に従い電位が接地電位から緩やかに立ち上がる緩起動期間を経て前記初期条件の電位に到達し、到達後、前記解析終了時刻まで前記初期条件の電位を保持する緩起動電源素子情報に変更する電源素子情報変更手段と、
前記緩起動電源素子情報に基づいて、前記被試験回路の各ノードの動作点を求めるために前記解析終了時刻まで過渡解析処理を行う過渡解析実行手段と、
前記過渡解析実行手段の実行状況を監視し、前記各ノードの電位の変化が、前記収束判定時刻以降、前記解析終了時刻になる前に収束したかどうかを判定する収束判定手段と、
前記収束判定手段の処理の結果、前記各ノードの電位の変化が収束したと判定された場合は、そのときの電位情報をノードの動作点として決定するとともに前記過渡解析の処理を終了させ、前期収束判定手段の処理の結果、前記各ノードの電位の変化が前記解析終了時刻で収束しなかった場合は、エラー情報を出力する動作点情報設定手段と、を持つことを特徴とするものである。
【００４３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００４４】
本実施の形態の回路シミュレーション方法は、集積回路（ＬＳＩ）を構成する被試験回路の入力信号に対する出力信号の過渡解析を数値計算手法により行う回路シミュレーション方法において、本来の過渡解析である本解析実施前に被試験回路における初期条件の直流特性値を求めるため、入力データに指定されている電源素子を時間変化に従い接地電位から緩やかに立ち上がる緩起動期間を経て予め定めた設定電位に到達する緩起動特性を有し上記設定電位に到達後この設定電位を予め定めた収束判定時刻まで保持する緩起動電源素子に変更し、上記緩起動期間に本来の過渡解析である本解析前の予備過渡解析を実行し、上記収束判定時刻に到達した時点の被試験回路の各節点の電位をこの被試験回路の動作点として設定し、上記動作点の設定後に本解析を実行することを特徴とするものである。
【００４５】
次に、本発明の実施の形態をフローチャートで示す図１を参照すると、この図に示す本実施の形態の回路シミュレーション方法は、被試験回路を構成する素子の接続関係と各素子の特性とからなる回路情報と解析条件を格納した回路構成、素子特性、解析条件（以下、入力データ）ファイルＦ１から、入力データを入力とし、後述の本来の解析（本解析）の前処理として入力データに電源素子情報の変更及び追加を行う電源素子情報変更追加ステップＳ１と、電源素子情報変更追加ステップＳ１の処理過程で本解析前の過渡解析（予備過渡解析）を行い被試験回路の動作点情報を求める予備過渡解析ステップＳ２と、予備過渡解析ステップＳ２の結果得た動作点情報を被試験回路に設定する動作点情報設定ステップＳ３と、動作点情報設定ステップＳ３の後、本解析を実行する本解析ステップＳ４とを有する。
【００４６】
次に、図１を参照して本実施の形態の回路シミュレーション方法の動作について説明すると、まず、電源素子情報変更追加ステップＳ１で、入力データファイルＦ１から回路構成、素子特性、解析条件の入力データを入力し、入力データに指定されている電源素子の情報を時間変化に従い接地（グランド）電位から緩やかに立ち上がる緩起動期間を経て予め定めた設定電位に到達する緩起動特性を有し設定電位に到達後この設定電位を予め定めた収束判定時刻まで保持する緩起動電源素子の情報に変更する。
【００４７】
次に、予備過渡解析ステップＳ２では、ステップＳ１で電位を変化させる緩起動期間における電位変化の過程で予備過渡解析を実行する。
【００４８】
次に、動作点情報設定ステップＳ３で、上記収束判定時刻に達した時点の被試験回路の各節点の情報（電圧）を被試験回路の動作点として求める。
【００４９】
予備過渡解析ステップＳ２終了後、上記動作点の情報を被試験回路に設定し、その後、本解析ステップＳ４で、過渡解析、周波数解析等の本解析を実行し、この結果得られた被対象回路の回路特性を出力し、回路特性ファイルＦ２に格納する。
【００５０】
次に、本実施の形態の回路シミュレーション方法を実行する回路シミュレーション装置をブロックで示す図２を参照すると、この図に示す本実施の形態の回路シミュレーション装置は、プログラム制御により動作する中央処理装置１と、プログラムやデータを格納するためのハードディスク装置２と、主メモリ３と、キーボードやマウスなどの入力装置４と、ＣＲＴなどの表示装置５と、磁気テープやＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体７を読み取る読取装置６とから構成されている。
【００５１】
この回路シミュレーション装置では、本実施の形態の回路シミュレーション方法を行うための回路シミュレーションプログラムを格納した記憶媒体７を読取装置６に装着し、記憶媒体７から回路シミュレーションプログラムを読み出してハードディスク装置２に格納し、ハードディスク装置２に格納された回路シミュレーションプログラムを中央処理装置１が実行することにより、回路シミュレーションを実行する。
【００５２】
次に、図１に示す本実施の形態の回路シミュレーション方法の詳細をフローチャートで示す図３を参照して、本実施例の全体の動作について詳細に説明すると、まず、指定された電源素子と初期設定する節点を時間変化により立ち上げる電位情報に変更する（ステップＳ１）。
【００５３】
次に、予備過渡解析ステップＳ２の処理ループを開始する（ステップＳ２１）。予備過渡解析ステップＳ２は、以下に説明するステップＳ２１〜Ｓ２９から成る。
【００５４】
次に、指定された収束判定時刻か判断する（ステップＳ２２）。ここで、収束判定時刻以降であれば、被試験回路の各節点が収束したかをチェックし動作点が求まったかどうかを判断する。その際、前回の時刻での電圧Ｖｏｌｄと今回の時刻での電圧Ｖｎｅｗとの差｜Ｖｎｅｗ−Ｖｏｌｄ｜が一定値以内で収まっているかで判断する。その条件式は次式で表される。
｜Ｖｎｅｗ−Ｖｏｌｄ｜＝ｍａｘ（Ｖｎｅｗ，Ｖｏｌｄ）＊α＋β・・・（１）
１式において、α、βは解析精度の条件値として任意に与えることが可能である（ステップＳ２３）。これにより、被試験回路の動作点が求まったかどうか自動的に判別できる。ここで各節点が収束したら、この時の各節点の電位情報を被試験回路の動作点として回路情報に設定する（ステップＳ３）。
【００５５】
次に、本来行うべき過渡解析、周波数解析等の本解析を実行する（ステップＳ４）。
【００５６】
さらに、ステップＳ２３で各節点が収束しなかった場合、予備過渡解析時間を延長するかを判断し（ステップＳ２４）、諾の場合、予備過渡解析時間の終了時刻を変更する（ステップＳ２５）。この処理を繰り返すことにより、予備過渡解析を自動で中断、延長が可能となる。
【００５７】
最後に、ステップＳ２４が否の場合は、予備過渡解析のエラー終了かを判定（ステップＳ２６）し、エラー終了した場合や解析終了時刻に達した場合（ステップＳ２７）、各節点が収束したかどうかを再度判断し（ステップＳ２８）、収束しなかった素子名や節点電位等の情報を出力する（ステップＳ２９）。これにより、動作点が求まらなかった場合の入力データとの関係が参照でき、入力データの間違い等の発見を容易にする。
【００５８】
次に、本実施の形態の動作を解析時間に対する電位変化特性図で示す図４を併せて参照して具体例を用いて説明すると、この図に示すように、予備過渡解析中の電圧素子（節点等）の電位を変化させる電位変化情報Ｗ１に変更する。
【００５９】
まず、時刻ゼロのときはグラウンド電位とし、それから立ち上げ時刻ｔ１になるまで初期条件の電位Ｖ１に変化させる。この立ち上げ時刻ｔ１は解析条件として任意に指定可能である。次に、予備過渡解析終了時刻ｔ２まで電位変化情報Ｗ１の電位を一定の電位Ｖ１に保持する。そして、この電位変化情報Ｗ１での予備過渡解析を行い、この予備過渡解析中に各ノード（節点）の電位Ｗ２の収束判定を行う。
【００６０】
収束判定の開始時刻は解析条件として任意に指定可能である。ここで、説明の便宜上、収束判定開始時刻は立ち上げ時刻ｔ１と同じであるとして説明する。
【００６１】
立ち上げ時刻ｔ１以降、各ノードの電位Ｗ２の収束判定を行い、設定した予備解析終了時刻ｔ２になる前に収束したら予備過渡解析を中断し、そのときの電位情報を回路の動作点として回路情報に設定し、本来のの過渡解析、周波数解析等の本解析を実行する。
【００６２】
予備解析終了時刻ｔ２に経過しても収束しない場合は、予備解析終了時刻ｔ３として解析条件を変更する。この解析終了時間の変化も解析の条件として任意に指定可能である。
【００６３】
これにより、動作点が求まったのかを自動で判断し、また、自動で解析の条件を変更して繰り返し解析することにより冗長な解析時間の削減、入力された解析条件からの収束性向上を行うことができる。
【００６４】
それでも、最終的な予備解析終了時刻（これも解析条件として任意に指定可能である）に動作点が求まらなかった場合や予備過渡解析途中でエラー終了する場合がある。これは入力データの原因によるものが大きい。
【００６５】
この場合、収束しなかった節点名や節点電位等の情報を出力することにより、動作点が求まらなかった際の入力データとの関係が参照可能となり、入力データの誤りや不足等の発見を容易に出来る。
【００６６】
次に、本実施の形態の効果について説明すると、第１の効果は、入力データの動作点が求まったかどうかを自動的に判断できるので、回路設計者の知識や経験、また、その判断時間を必要とせず、また、判断ミスも無くなることである。その理由は、予備過渡解析中に回路の各節点の変化を計算し、収束判定を行うためである。
【００６７】
第２の効果は、冗長な予備過渡解析時間を無くすことができることにより、予備過渡解析時間を決定する上での設計者の知識や経験を必要としないことである。また、予想がつかない予備過渡解析時間に対して何倍、何十倍と余裕をもって指定した場合、従来技術に比べて何分の一、何十分の一の予備過渡解析時間で動作点を求めることが出来ることである。その理由は、予備過渡解析中に回路の各節点の収束判定を行うことに加えて、動作点が求まらない場合は解析条件を自動的に変更するためである。
【００６８】
第３の効果は、予備過渡解析による動作点解析の収束性を向上ができることにより、動作点が求まらなかった場合に同様の入力データの作成と解析の処理を再度実行する手間は必要とせず、２回以上の手間が１回で済むことである。また、解析の条件を変更することにより解析を複数実行させることなく、１回の解析で収束性を向上できることである。その理由は、回路の各節点の収束判定を行うことに加えて、動作点が求まらない場合は解析条件を自動的に変更するためである。
【００６９】
第４の効果は、入力データによる問題を解析できることにより、試行錯誤による再実行の繰り返しの手間やそれに伴う時間を削減できることである。また、入力データの誤りの発見を容易にできることである。その理由は、回路の各節点の収束判定を行うことに加えて、動作点が求まらなかった場合にその節点名や節点電位等の情報を出力するためである。
【００７０】
次に、本発明の第２の実施の形態を図３と共通の構成要素には共通の参照文字／数字を付して同様にフローチャートで示す図５を参照すると、この図に示す本実施の形態の前述の第１の実施の形態との相違点は、予備過渡解析ステップＳ２Ａが解析時刻延長判断ステップＳ２４と、終了時刻の変更ステップＳ２５の各々の代わりに、解析条件の変更判断ステップＳ３０と、解析条件の変更ステップＳ３１を有することである。従って本実施の形態の予備過渡解析ステップＳ２Ａは、ステップＳ２１〜Ｓ２３，Ｓ３０，Ｓ３１，Ｓ２７から成る。
【００７１】
次に、図５を参照して本実施の形態の動作について第１の実施の形態と異なる点を重点的に説明すると、便宜上、ここでは、解析条件として立ち上げる電源値を変更する例を説明する。まず、立ち上げる電源値を初期設定値より小さく設定（ステップＳ１）する。この値は解析条件として任意に指定可能である。次に、予備過渡解析を開始し（ステップＳ２１）、各節点の収束判定を行う（ステップＳ２２，Ｓ２３）。
【００７２】
この電源値で収束したら、条件値を変更するかどうかを判断し（ステップＳ３０）、解析条件の変更を行う（ステップＳ３１）。ここでの変更は立ち上げる電源値を前回の値よりも大きく設定し直す。この値も解析条件として任意に指定可能である。この予備過渡解析処理（ステップＳ２〜Ｓ２８）を繰り返すことにより、段階的に電源値を変更し、最終的に初期条件の電圧値まで立ち上げる。
【００７３】
また、解析条件として解析精度を低いものから高いものまで段階的に変更することも同様に実現できる。
【００７４】
この効果は、収束性の向上ができることにある。これにより、段階的に収束しやすい（緩やかな）条件から収束の目的とする（厳しい）初期条件へ自動的に変更して収束性が向上できる。その理由は、各節点の収束判定を行い、解析条件の自動変更を行うためである。
【００７５】
次に、本発明の第３の実施の形態を図５と共通の構成要素には共通の参照文字／数字を付して同様にフローチャートで示す図６を参照すると、この図に示す本実施の形態の前述の第２の実施の形態との相違点は、予備過渡解析ステップＳ２Ｂが、予備過渡解析のループ終了ステップＳ２７の後に、解析方法の変更判断ステップＳ３２と、解析方法の変更ステップＳ３３と、各節点の収束再判断ステップＳ３４と、各節点の情報出力ステップＳ３５とを有することである。従って本実施の形態の予備過渡解析ステップＳ２Ｂは、ステップＳ２１〜Ｓ２３，Ｓ２７，Ｓ３３２〜Ｓ３５から成る。
【００７６】
次に、図６を参照して本実施の形態の動作について第２の実施の形態と異なる点を重点的に説明すると、便宜上、ここでは、変更対象の解析方法として直流動作点解析を例として説明する。まず、予備過渡解析の終了後（ステップＳ２７）、解析方法を変更するかを判断し（ステップＳ３２）、解析方法の変更を行う（ステップＳ３３）。この解析方法は解析条件として任意に指定可能である。
【００７７】
このときの回路の各節点の電位情報は、予備過渡解析（ステップＳ２１，Ｓ２７）により、回路の動作点へ近づけられている。この情報を元に直流動作点解析を行う。
【００７８】
また、第２の実施の形態と組み合わせて、まず緩やかな条件で動作点を求めた後に厳しい条件に変更し、それから解析方法を変更して解析することも実現できる。
【００７９】
この効果は、処理時間の削減ができることにある。
【００８０】
これにより、直流解析の処理に対して１０倍以上かかる過渡解析と他の高速な解析手法とを組み合わせることで、予備過渡解析のみの場合の処理時間を削減することができる。
【００８１】
その理由は、各節点の収束判定を行い、解析条件の自動変更を行うためである。
【００８２】
次に、本発明の第４の実施の形態を図６と共通の構成要素には共通の参照文字／数字を付して同様にフローチャートで示す図７を参照すると、この図に示す本実施の形態の前述の第３の実施の形態との相違点は、予備過渡解析ステップＳ２Ｃが、予備過渡解析のループ終了ステップＳ２７の後に、解析方法の変更判断ステップＳ３２と解析方法の変更ステップＳ３３とがなく、代わりに各節点の収束判断ステップＳ３４と、各節点の情報出力ステップＳ３５と、入力データの変更判断ステップＳ３６と、入力データの変更ステップＳ３７と、データ入力ステップＳ３８とを有することである。従って本実施の形態の予備過渡解析ステップＳ２Ｃは、ステップＳ２１〜Ｓ２３，Ｓ２７，Ｓ３４〜Ｓ３８から成る。
【００８３】
次に、図７を参照して本実施の形態の動作について第３の実施の形態と異なる点を重点的に説明すると、予備過渡解析の終了後（ステップＳ２７）、各節点の収束判定を行い（ステップＳ３４）、収束していなければ収束しなかった素子名と節点電位を含む各非収束節点の情報を出力する（ステップＳ３５）。次に、入力データを変更するか判断し（ステップＳ３６）、入力データの変更を行う（ステップＳ３７）。この時ステップＳ３５で得られる非収束節点の情報に基づき入力データの問題を判断して、設計者が問題となる個所のみを修正し（ステップＳ３８）、その後自動で再シミュレーションが行われる。
また、あらかじめデータ変更ファイルを用意しておくことで、自動で節点電位設定、素子特性、回路構成などさまざまな条件で実行させることができる。
【００８４】
この場合、動作点の収束性を向上させるだけでなく、さまざまな条件での動作点解析を試行するフローとして実現できる。
【００８５】
この効果は、設計者の解析時間を削減することにある。
【００８６】
これにより、試行錯誤による再実行の繰り返しの手間やそれに伴う時間を削減できる。
【００８７】
その理由は、各節点の収束判定を行い、動作点が求まらなかった場合の入力データとの関係を示す情報を出力するためであり、入力データの自動変更やシミュレーションの自動実行のためである。
【００８８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の回路シミュレーション方法は、本解析実施前に被試験回路における初期条件の直流特性値を求めるため、入力データに指定されている電源素子を緩起動特性を有し設定電位に到達後この設定電位を予め定めた収束判定時刻まで保持する緩起動電源素子に変更し、上記緩起動期間に予備過渡解析を実行し、上記収束判定時刻に到達した時点の被試験回路の各節点の電位をこの被試験回路の動作点として設定し、この動作点の設定後に本解析を実行することにより、予備過渡解析中に回路の各節点の変化を計算し、収束判定を行うので、入力データの動作点が求まったかどうかを自動的に判断できるため、回路設計者の知識や経験、また、その判断時間を必要とせず、また、判断ミスも無くなるという効果がある。
【００８９】
また、予備過渡解析中に回路の各節点の収束判定を行うことと、その結果動作点が求まらない場合は解析条件を自動的に変更することとにより、冗長な予備過渡解析時間を無くすことができるため、設計者の知識や経験を必要とすることなく、所要の予備過渡解析時間を短縮できるという効果がある。
【００９０】
また、回路の各節点の収束判定を行い、動作点が求まらない場合は解析条件を自動的に変更するため、予備過渡解析による動作点解析の収束性を向上ができるので、１回の予備過渡解析で所望の動作点を求めることができるという効果がある。
【００９１】
さらに、回路の各節点の収束判定を行い、動作点が求まらなかった場合にその節点名や節点電位等の情報を出力するので、入力データによる問題を解析でき、また、入力データの誤りの発見を容易にでき、試行錯誤による再実行の繰り返しの手間やそれに伴う時間を削減できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回路シミュレーション方法の第１の実施の形態を示すフローチャートである。
【図２】本実施の形態の回路シミュレーション方法を実行する回路シミュレーション装置の一例を示すブロック図である。
【図３】本実施の形態の回路シミュレーション方法の詳細を示すフローチャートである。
【図４】本実施の形態の動作の一例を解析時間に対する電位変化で示す特性図である。
【図５】本発明の回路シミュレーション方法の第２の実施の形態を示すフローチャートである。
【図６】本発明の回路シミュレーション方法の第３の実施の形態を示すフローチャートである。
【図７】本発明の回路シミュレーション方法の第４の実施の形態を示すフローチャートである。
【図８】一般的な回路シミュレーションの処理手順を示すフローチャートである。
【図９】従来の第１の回路シミュレーション方法の一例を示すフローチャートである。
【図１０】従来の第２の回路シミュレーション方法の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１    中央処理装置
２    ハードディスク装置
３    主メモリ
４    入力装置
５    表示装置
６    読取装置
７    記憶媒体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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