KCL vs KVL en el análisis de circuitos

El análisis nodal (KCL) y el análisis de malla (KVL) darán resultados equivalentes al analizar cualquier circuito dado ... Aunque, por supuesto, hay diferentes casos especiales para cada uno (una fuente de voltaje no se asigna correctamente a KCL, mientras que una fuente actual no se asigna claramente a KVL, por ejemplo).

Una diferencia es que es relativamente fácil configurar automáticamente las ecuaciones para KCL. Cada nodo (excepto GND) tiene una ecuación asociada. Entonces, cuando el simulador está escaneando la lista de redes, cada vez que se menciona un nodo como conectado a un dispositivo, se agrega un término a la ecuación para ese nodo, o se configura una nueva ecuación si el nodo nunca se mencionó anteriormente.

Para configurar las ecuaciones para KVL, debe hacer un análisis adicional para encontrar todos los bucles en el circuito a fin de construir una ecuación para cada bucle. Hoy en día, es probable que haya algoritmos de análisis de gráficos bien establecidos para identificar esos bucles. Pero cuando se escribieron los primeros simuladores de SPICE, a principios de la década de 1970, incluso si esos algoritmos existían (probablemente muchos de ellos realmente), implementarlos habría significado un trabajo adicional sustancial para los estudiantes graduados que estaban desarrollando SPICE.

Creo que SPICE usa KCL porque es más fácil resolver ecuaciones matriciales de esta manera. Usar KVL deja incógnitas y hace que sea más difícil realizar la eliminación gaussiana.
El enlace que publiqué en mi respuesta a su pregunta anterior menciona esto y le da un ejemplo (páginas 9-10)

Editar: sobre el derivado de voltaje / corriente de diodo, noté que en la parte inferior del primer documento dice "la próxima vez veremos el modelo de diodo". Intenté volver a la parte / docs de la dirección pero no tuve suerte. Así que intenté agregar 1 al número del documento y, por suerte, esto apareció, que creo que es el documento de diodo. Esperemos que pueda ser de alguna ayuda.

Agregaré algunos detalles adicionales sobre la mecánica de cómo se obtienen las ecuaciones.

Muchos algoritmos SPICE usan lo que se llaman "sellos de elementos" para crear la ecuación de un nodo. El sello relevante se selecciona en función del tipo de componente y luego se agregan los términos apropiados a las ubicaciones apropiadas en la Matriz Nodal. Para una buena explicación de un par de métodos de formulación para SPICE, vea estos diapositivas de la clase . Las diapositivas que comienzan en # 21 ilustran el método de sello para una resistencia, una fuente de corriente controlada por voltaje y una fuente de corriente independiente.

Finalmente, cuando las fuentes de voltaje están presentes, el método nodal debe expandirse agregando una ecuación adicional a la matriz (diapositivas 26-27). Si bien el ejemplo final utiliza ecuaciones manuales, se puede obtener la misma matriz resultante mediante la adición de los sellos de elementos aplicables.