Zur Modellierung elektronischer Bauelemente mit Modelica

Die Modellierungssprache Modelica verfolgt den Ansatz, Modelle in Form ihrer mathematischen Gleichungen zu beschreiben. Diese deklarative Beschreibungsweise erlaubt es, dass die Gleichungen gleichberechtigt nebeneinander stehen und keine Reihenfolge ihrer Abarbeitung eingehalten werden muss. Für herkömmliche Simulatoren, wie z.B. SPICE3, oder für von Simulatoren angebotenen Schnittstellen liegt eine Vielzahl von Modellen in einer Programmiersprache (FORTRAN, C, C++) vor, die sequentiell abgearbeitet wird. Teilweise sind diese Modelle sehr ausgereift, umfangreich getestet, weit verbreitet und gelten wie bei den Halbleitermodellen von SPICE3 als De-facto-Standard. Deshalb ist es oft wünschenswert, derartige Modelle in Modelica verfügbar zu haben. Im Beitrag wird beschrieben, wie sequentielle Modelle nach Modelica übertragen werden können unter weitgehender Beibehaltung der sequentiellen Abarbeitung durch Verwendung von Modelica-Funktionen. Das wird am Beispiel von Halbleitermodellen des SPICE3-Simulators gezeigt, die als Modelica-Bibliothek bereitgestellt werden sollen.

In Modelica models are described using their mathematical equations. This so called declarative way of description admits that the equations are not to be solved in a special simulation order. In older simulators like SPICE3 or for programming language interfaces (FORTRAN, C, C++) of simulators, models were described in a sequential way in form of an algorithm. Often these models are very well tested, commonly known and sometimes they are even a de-facto-standard. So the wish occurred to have these sequential models in a declarative form to use them in Modelica without a large amount of transformation work by essentially using of Modelica functions. This paper shows one possible way of such a transformation using the example of some semiconductor SPICE3 models that where transformed to build a Modelica library.