книги / Машинный анализ и моделирование электрических цепей

следуемой линии намагничивания и соответствующие теоретиче­ ские значения, вычисленные по формуле ( 8 ), приведены в табл. 2. Здесь же указаны относительные: погрешности подучен­ ной аппроксимации и абсолютные погрешности, выраженные в процентах от Пт х . Средняя относительная погрешность' равна 2,7%, а средняя абсолютная погрешность - 0 ,68% по отношению

к Мюах .

Литература

1, .Наумов А .Л,, Жигоикая Н.И., Боровская Т.Г. Графический метод определения параметров аппроксимации линий Намаг­ ничивания и гистерезисных петель. - Теория и Машинное проектирование электрических и электродных едем, i960, вып. 1, с. 23 - 34.

2. Бессонов Л,А. Электрические цепи со сталью. - М.; Гос-- энергоиздат, 10948. - 34<14 с.

3.Постников И.М. Проектирование электричес:ких машин. - Киёв: Гостехиздат УССР,. 1960, - 910 с.

А.А.Крючин

СТАБИЛЬНОСТЬ СВОЙСТВ НОСИТЕЛЯ ИНФОРМАЦИИ НА ОСНОВЕ ХАЛЬКОГЕНИДНОГО С ТЕ К ЛА

В оптических запоминающих устройствах с дискретной за­ писью плотность записи информации может достигать 10® - 10® бит/см2. При таких плотностях записи площадь, занимае­ мая информационной единицей, становится меньше 1 мкм , по­ этому особое значение приобретают вопросы стабильности свойств светочувствительного материала, используемого в ка­ честве носителя информации, и защиты записанной информации от влияния внешних воздействий.

Светочувствительная система на основе халькогенидного стекла является регистрирующим материалом, на котором до­ стигнуты одни мэ самых высоких плотностей записи информа­ ции (108 -4 - 1СГ бит/см2) [ 17. Оценим длительность хранения необлученной светочувствительной системы на основе халько­ генидного стекла, считая что она определяется вероятностями разрыва связей в молекулах полупроводника из-за влияния тепловых колебаний атомов и рассеянного ИК-излучения. Ско­ рость разрыва связей в молекулах полупроводника определяет­ ся по уравнению из работы [ 2 J

разрыв связей, к первоначальному числу молекул равно ( \-ен ),

следовательно, отношение числа молекул, в которых произошел разрыв связей, например в течение года, к первоначальному представляет очень малую величийу ( 10"1®), Большая ширина запрещенной зоны халькогенидных полупроводников ( 2,0 - 2,5JÆ), используемых в качестве фотоактивного слоя, и относительно невысокая чувствительность (0,1 -10 Дж/см2) обеспечивают

длительное хранение необлученных систем на основе халькогешщного стекла без изменения основных характеристик.

В светочувствительных системах, в которых высокая раз­ решающая способность определяется аморфной структурой полу­ проводниковых пленок необлученной и облученной систем, ста­ бильность тесно связана с процессами фазовой неустойчивости пленок [ 37. В светочувствительной системе на основе стекло­ образных халькогенидных полупроводников для обёспечения вы­ сокой стабильности характеристик необлученной системы в ка­ честве фотоактивного полупроводникового слоя используются соединения, имеющие широкую область стеклообразования. Од­ ним из наиболее устойчивых стеклообразных ■полупроводников является сульфид мышьяка, который сам может выступать в роли стеклообраэователя для сложных халькогенидных стекол. При термическом напылении этого соединения получаются аморфные пленки с незначительным отклонением стехиометрии состава, что имеет важное значение для получения светочувст­ вительного материала с хорошо воспроизводимыми характери­ стиками. Экспериментальные исследования показали, что при длительном хранении светочувствительной системы AS2SJ - Ад не происходит кристаллообразования в необлученной светочув­

частно серебра, продиффундировавшего в пленку сульфида мышья­ ка, превышает 15 ат.%, состав образующихся соединений уже не соответствует области стеклообразования. В этом случае возможна микрокристаллизация в системе, приводящая к умень­ шению разрешающей способности и увеличению уровня шумов при считывании, Эксперименты, проведенные при записи инфор­ мации да.светочувствительной системе Аз2 ~Ад показали, что уровень шумов о засвеченных участков почти вдвое пре­ вышают'уровень шумов с незасвеченных благодаря кристалло­ образованию в облученных местах,

вероятность расстеклования в облученной светочувстви­ тельной системе на основе халькогенидного стекла уменьшает­ ся при введении определенного количества серебра, которое еще соответствует области стеклообразования системы для Аз2 ~ » или если в качестве металлического слоя ис­ пользуются системы металлов и элементарных полупроводни­ ков, имеющих более широкие области стеклообразования с компонентами фотоактивного слоя, например T l , G e, Si. Однако при таком способе повышения временной стабильности свойств облученной светочувствительной системы сохраняется возможность мед энного окисления отдельных компонентов проду :та фотохимических превращений в системе.

Повысить стабильность свойств светочувствительной сис­ темы на основе халькогенидного стекла можно также, исполь­ зуя в качестве фотоактивного слоя полупроводниковые сплавы, которые при взаимодействии, с металлическим слоем образуют соединения стехиометрического или близкого к нему состава.

Светочувствительные системы на основе соединений се­ ры с мышьяком, характеризующиеся широкой областью стеклообразования, обладают высокой стабильностью.

Это позволяет использовать их для записи и хранения информации с высокой плотностью.

Литература

1. Крючин А,А,, Петров В.В.Г Влияние нелинейности регистри­ рующей среды на плотность записи информации в оптиче­ ских запоминающих устройствах, - Квантовая электроника, 1977, Ns 1, с. № -190.

2. Спроул Р. современная физика. - М.: Мир, 1975. - 593 с.

3.Палатник Л.С., Фукс М.Я., Косев.ич В.М. Механизм образо­ вания и структура конденсированных пленок. -.М ,: Наука,

4.Богданова А, В, Получение и исследование тройных халько-

генидов АдВ ~S? и стеклообразных полупроводников на их

И.А. Жуков

ОРАСПАРАЛЛЕЛИВАНИИ ИТЕРАЦИОННЫХ АЛГОРИТМОВ ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ УСТАНОВИВШИХСЯ РЕЖИМОВ

СЛОЖНЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ СХЕМ

Введение. Постановка задачи. Достижение адекватности математических моделей сложных технических систем, в част­ ности больших электронных схем, как. правило, связано с уве­ личением числа компонентов и размерности моделей. Исследо­ вание таких систем с помощью вычислительной техники требу­ ет большого объема вычислений. Повышение производительно­ сти вычислительных средств, оцениваемой обычно по их быст­ родействию при решении определенного класса задач, за счет организации параллельной обработки данных является актуаль-

1 ной задачей. В связи с этим большое внимание уделяется, раз­ витию многопроцессорной вычислительной тёхники, ориентиро­ ванной на реализацию параллельных вычислительных процессов, использованию новых принципов организации вычислительных средств, обладающих достоинствами как аналоговых, так и цифровых средств, а также разработке и применению методой и алгоритмов с параллельным или параллельно-последователь­ ным характером решения П -4 7 .

Распараллеливание алгоритмов решения больших систем алгебраических уравнений при расчете статических режимов электронных схем существенно зависит от топологических свойств и качества формирования исследуемой математической модели. Целью является приведение последней к параллельно­ му или близкому к нему виду. Перспективным в этом направ­ лении представляется преобразование модели электронной схе­ мы к. блочному или кваэиблочному виду с использованием де­ композиции £5 - 8 J. Такие *методы исследования сложных элек­ тронных схем получили название метода подсхем, так как мо­ делирование исходной схемы ведется, на уровне отдельных под­ схем, имеющих обычно малые размеры. Размерность подсхем зависит от числа координат в местах разделения на подсхемы. Декомпозиция позволяет использовать слабую заполненность

Итерационный алгоритм (4 ) обеспечивает организацию парал­ лельно-последовательного решения больших разреженных оиотем линейных алгебраических уравнений. Моделирование уста­ новившихся режимов линейных схем, согласно алгоритму (4), по-существу, сводится к моделированию их подсхем. Подвектор независимых' переменных Xf для каждой i -й ( / « 1,2,...

, Н ) подсхемы вычисляется по формуле блочных приближе­ ний

'Т?р рассмотренный алгоритм становится алгоритмом классиче­ ского метода последовательных приближений.

итерации. Здесь на каждом итерационном шаге решается систе­ ма линейных уравнений

Метод Ньютона обеспечивает быструю (квадратичную) сходимость, но критичен к начальному приближению. Кроме того он требу­ ет на каждом шаге итераций вычисления и обращения матрицы Якоби J . Последняя особенность метода при моделировании больших электронных схем становится существенным препятст­ вием эффективной его реализации на средствах вычислительной техники.

Время моделирования нелинейных схем можно сократить за счет разбиения исследуемой схемы на подсхемы и организа­ ции параллельно-последовательной реализации алгоритма ( 8 ). Декомпозиция исходной математической модели производится в результате использования того факта, что на каждом шаге со­ ответствующего итерационного процесса решается линейная система, и с учетом разреженности матрицы J для сложных электронных схем.

Рассмотрим применение декомпозиции для распараллелива­ ния итерационного алгоритма ( 8 ). Согласно [XQJ, применив операцию развертывания к матрице J , уравнения (9 ) и (10) можно представить в виде системы

ЛХ1

-*к w .