D Latch

Поведенческая модель D-защелки.

Тип: AcausalElectricPowerSystems.IntegratedCircuits.Logic.DataLatch

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Electrical/Integrated Circuits/Logic/D Latch

Описание

Блок D Latch реализует поведенческую модель D-защелки. Блок хранит однобитовое значение: 0 (low) или 1 (high).

У блока есть два входных порта, управляющих защелкой: порт данных D и порт разрешения E. Когда логический уровень на порту E равен 1, блок передает данные на выходной порт Q. Когда логический уровень на порту E равен 0, блок удерживает выходное значение в предыдущем состоянии. В приведенной ниже таблице истинности показаны логические уровни на входах и выходе блока. Нижний индекс n обозначает значение на текущем временном шаге, а n−1 — значение на предыдущем временном шаге. Логический уровень на инвертированном выходном порту !Q является обратным логическому уровню на порту Q.

E_n D_n Q_n

E_n	D_n	Q_n
`0`	`0`	`Q_n-1`
`0`	`1`	`Q_n-1`
`1`	`0`	`0`
`1`	`1`	`1`

0

Q_n-1

0

1

Q_n-1

1

0

1

Чтобы задать логический уровень на порту Q в начале моделирования, в группе параметров Initial Targets установите для параметра Output logic значение 0 или 1. Блок использует это значение в качестве начального логического уровня на порту Q только в том случае, если начальный логический уровень на порту E равен 0. В этом случае блок обычно сохраняет выходное значение в предыдущем состоянии. Дополнительную информацию о начальных значениях см. в статье Настройка физических блоков с помощью целевых значений.

Входные сигналы затвора имеют бесконечное сопротивление и конечную или нулевую емкость.

Если напряжение на затворе превышает пороговое напряжение, блок интерпретирует логический уровень на входе как 1. В противном случае блок интерпретирует логический уровень на входе как 0. Блок вычисляет пороговое напряжение как среднее значение параметров Low level input voltage и High level input voltage.

Выходной сигнал затвора зависит от параметра Output current-voltage relationship. Установите для этого параметра значение Linear для ускорения моделирования или Quadratic для получения более точных результатов. Для большинства моделей рекомендуется использовать значение Linear. Значение Quadratic можно использовать для проверки результатов, полученных с помощью более простой линейной модели.

Если для параметра Output current-voltage relationship установлено значение Linear:

При логическом уровне 0 на порту Q выходное напряжение равно значению параметра Low level output voltage.
При логическом уровне 1 на порту Q выходное напряжение равно значению параметра High level output voltage.
Резистивно-емкостная постоянная времени выходного конденсатора затвора равна значению параметра Propagation delay.

Если для параметра Output current-voltage relationship установлено значение Quadratic:

Выходное напряжение является функцией выходного тока. Для тока нулевой нагрузки:
- если логический уровень на порту Q равен 0, выходное напряжение равно нулю;
- если логический уровень на порту Q равен 1, выходное напряжение равно значению параметра Supply voltage.
Запаздывание входного сигнала затвора приблизительно соответствует значению параметра Propagation delay.

Допущения и ограничения

Для повышения скорости моделирования блок не моделирует каждое внутреннее MOSFET-устройство затвора по отдельности. Поэтому блок неточно моделирует отклик затвора на входной шум и входные напряжения, близкие к пороговому напряжению.
Если вы моделируете схему с обратной связью вокруг набора логических элементов, необходимо установить для параметра Propagation delay ненулевое значение для одного или нескольких затворов.

Порты

Ненаправленные

# D — вывод данных
электричество

Details

Ненаправленный электрический порт, связанный с выводом данных.

Имя для программного использования

data_pin

# Q — выходной контакт
электричество

Details

Ненаправленный электрический порт, связанный с выходным контактом.

Имя для программного использования

output_pin

# E — вывод разрешения
электричество

Details

Ненаправленный электрический порт, связанный с выводом разрешения.

Имя для программного использования

enable_pin

# !Q — инвертированный выходной контакт
электричество

Details

Ненаправленный электрический порт, связанный с инвертированным выходным контактом.

Имя для программного использования

inverted_output_pin

Параметры

Outputs

# Protection diode forward voltage — прямое напряжение защитного диода
V | uV | mV | kV | MV

Details

Напряжение, при превышении которого срабатывает защитный диод.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Output current-voltage relationship значение Quadratic.

Единицы измерения	`V` \| `uV` \| `mV` \| `kV` \| `MV`
Значение по умолчанию	`0.6 V`
Имя для программного использования	`V_forward_diode`
Вычисляемый	Да

# Propagation delay — время изменения состояния выходного напряжения
s | ns | us | ms | min | hr | d

Details

Время, необходимое для изменения выходного напряжения из состояния low в состояние high или из состояния high в состояние low после изменения входных логических уровней.

Если для параметра Propagation delay установлено значение 0, то значение параметра Output resistance должно быть положительным.

Единицы измерения	`s` \| `ns` \| `us` \| `ms` \| `min` \| `hr` \| `d`
Значение по умолчанию	`25.0 ns`
Имя для программного использования	`delay`
Вычисляемый	Да

# Measurement voltage — измерительное напряжение питания
V | uV | mV | kV | MV

Details

Напряжение питания затвора, при котором задаются выходные сопротивления и токи.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Output current-voltage relationship значение Quadratic.

Единицы измерения	`V` \| `uV` \| `mV` \| `kV` \| `MV`
Значение по умолчанию	`5.0 V`
Имя для программного использования	`V_measurement`
Вычисляемый	Да

# Output resistance — выходное сопротивление
Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm

Details

Выходное сопротивление, которое блок использует для моделирования падения выходного напряжения, вызванного выходным током. Это значение можно рассчитать по техническому описанию, разделив выходное напряжение высокого уровня на максимальный выходной ток низкого уровня.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Output current-voltage relationship значение Linear.

Единицы измерения	`Ohm` \| `mOhm` \| `kOhm` \| `MOhm` \| `GOhm`
Значение по умолчанию	`25.0 Ohm`
Имя для программного использования	`R_output`
Вычисляемый	Да

# Low level output voltage — выходное напряжение при логическом уровне 0
V | uV | mV | kV | MV

Details

Выходное напряжение, когда логический уровень на выходном порту равен 0.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Output current-voltage relationship значение Linear.

Единицы измерения	`V` \| `uV` \| `mV` \| `kV` \| `MV`
Значение по умолчанию	`0.0 V`
Имя для программного использования	`V_OL`
Вычисляемый	Да

# High level output voltage — выходное напряжение при логическом уровне 1
V | uV | mV | kV | MV

Details

Выходное напряжение, когда логический уровень на выходном порту равен 1.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Output current-voltage relationship значение Linear.

Единицы измерения	`V` \| `uV` \| `mV` \| `kV` \| `MV`
Значение по умолчанию	`5.0 V`
Имя для программного использования	`V_OH`
Вычисляемый	Да

# Logic HIGH output current I_OH when shorted to ground — выходной ток при логическом уровне 1
A | pA | nA | uA | mA | kA | MA

Details

Выходной ток, когда логический уровень на выходе равен 1, но нагрузка заставляет выходное напряжение стремиться к нулю.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Output current-voltage relationship значение Quadratic.

Единицы измерения	`A` \| `pA` \| `nA` \| `uA` \| `mA` \| `kA` \| `MA`
Значение по умолчанию	`63.0 mA`
Имя для программного использования	`I_OH`
Вычисляемый	Да

# Logic LOW output current I_OL when shorted to Vcc — выходной ток при логическом уровне 0
A | pA | nA | uA | mA | kA | MA

Details

Выходной ток, когда логический уровень на выходе равен 0, но нагрузка заставляет выходное напряжение стремиться к значению параметра Supply voltage.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Output current-voltage relationship значение Quadratic.

Единицы измерения	`A` \| `pA` \| `nA` \| `uA` \| `mA` \| `kA` \| `MA`
Значение по умолчанию	`-45.0 mA`
Имя для программного использования	`I_OL`
Вычисляемый	Да

# Logic HIGH output resistance at zero current and at I_OH — сопротивление при выходном логическом уровне 1
Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm

Details

Сопротивление, когда логический уровень на выходе равен 1. Установите для этого параметра значение в виде вектора-строки из двух значений сопротивления , где — градиент зависимости выходного напряжения от тока при отсутствии выходного тока, а — градиент зависимости выходного напряжения от тока при коротком замыкании выхода на землю.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Output current-voltage relationship значение Quadratic.

Единицы измерения	`Ohm` \| `mOhm` \| `kOhm` \| `MOhm` \| `GOhm`
Значение по умолчанию	`[25.0, 250.0] Ohm`
Имя для программного использования	`R_OH_vector`
Вычисляемый	Да

# Output current-voltage relationship — модель зависимости выходного тока от напряжения
Linear | Quadratic

Details

Модель, определяющая зависимость выходного тока от выходного напряжения. Установите для этого параметра значение Linear для более быстрого моделирования и Quadratic для более точных результатов.

Значения	`Linear` \| `Quadratic`
Значение по умолчанию	`Linear`
Имя для программного использования	`output_type`
Вычисляемый	Нет

# Logic LOW output resistance at zero current and at I_OL — сопротивление при выходном логическом уровне 0
Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm

Details

Сопротивление, когда логический уровень на выходе равен 0. Установите для этого параметра значение в виде вектора-строки из двух значений сопротивления , где — градиент зависимости выходного напряжения от тока при отсутствии выходного тока, а — градиент зависимости выходного напряжения от тока, когда нагрузка заставляет выходное напряжение стремиться к значению параметра Supply voltage.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Output current-voltage relationship значение Quadratic.

Единицы измерения	`Ohm` \| `mOhm` \| `kOhm` \| `MOhm` \| `GOhm`
Значение по умолчанию	`[30.0, 800.0] Ohm`
Имя для программного использования	`R_OL_vector`
Вычисляемый	Да

# Supply voltage — напряжение питания
V | uV | mV | kV | MV

Details

Напряжение, которое подается на затвор в схеме.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Output current-voltage relationship значение Quadratic.

Единицы измерения	`V` \| `uV` \| `mV` \| `kV` \| `MV`
Значение по умолчанию	`5 V`
Имя для программного использования	`V_supply`
Вычисляемый	Да

# Protection diode on resistance — сопротивление открытого защитного диода
Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm

Details

Градиент зависимости напряжения от тока для защитных диодов при прямом смещении.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Output current-voltage relationship значение Quadratic.

Единицы измерения	`Ohm` \| `mOhm` \| `kOhm` \| `MOhm` \| `GOhm`
Значение по умолчанию	`5.0 Ohm`
Имя для программного использования	`R_on_diode`
Вычисляемый	Да

Inputs

# High level input voltage — входное напряжение, выше которого логический уровень равен 1
V | uV | mV | kV | MV

Details

Входное напряжение, выше которого блок интерпретирует входной логический уровень как 1.

Единицы измерения	`V` \| `uV` \| `mV` \| `kV` \| `MV`
Значение по умолчанию	`3.0 V`
Имя для программного использования	`V_IH`
Вычисляемый	Да

# Low level input voltage — входное напряжение, ниже которого логический уровень равен 0
V | uV | mV | kV | MV

Details

Входное напряжение, ниже которого блок интерпретирует входной логический уровень как 0.

Единицы измерения	`V` \| `uV` \| `mV` \| `kV` \| `MV`
Значение по умолчанию	`2.0 V`
Имя для программного использования	`V_IL`
Вычисляемый	Да

# Average input capacitance — входная емкость затвора MOSFET
F | pF | nF | uF | mF

Details

Фиксированная емкость, приблизительно соответствующая входной емкости затвора MOSFET. Емкость MOSFET зависит от приложенного напряжения. Если этот блок управляется другим затвором, параметр Average input capacitance обеспечивает время нарастания, аналогичное времени нарастания MOSFET. Значение этой емкости можно найти в техническом описании производителя. Для быстрого моделирования установите для этого параметра значение 0.

Единицы измерения	`F` \| `pF` \| `nF` \| `uF` \| `mF`
Значение по умолчанию	`5.0 pF`
Имя для программного использования	`C_input`
Вычисляемый	Да