S-R Latch

Динамическая (или поведенческая) модель S-R защелки.

Тип: AcausalElectricPowerSystems.IntegratedCircuits.Logic.SetResetLatch

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Electrical/Integrated Circuits/Logic/S-R Latch

Описание

Блок S-R Latch представляет собой абстрактную поведенческую модель защелки с установкой и сбросом. Он не моделирует внутренние отдельные MOSFET-устройства (подробнее см. в разделе Допущения и ограничения). Поэтому блок работает быстро во время моделирования, сохраняя при этом корректное поведение ввода-вывода.

Если напряжение затвора больше порогового напряжения , то входной сигнал равен 1 (HIGH). В противном случае — 0 (LOW). Пороговое напряжение затвора находится посередине между параметрами Low level input voltage ( ) и High level input voltage ( ).

Выходной логический уровень блока может быть либо HIGH, либо LOW в соответствии с входными логическими уровнями затвора и таблицей истинности S-R защелки.

S R Q_n

S	R	Q_n
`0`	`0`	`Q_n−1`
`0`	`1`	`0`
`1`	`0`	`1`
`1`	`1`	`0`

0

Q_n−1

0

1

0

1

0

1

0

Блок моделирует затвор следующим образом.

Входы затвора имеют бесконечное сопротивление и конечную или нулевую емкость.
Выход затвора предлагает на выбор две модели: Linear и Quadratic. Используйте параметр Output current-voltage relationship для задания модели выхода.
Вы можете указать задержку распространения сигнала для обеих моделей выхода. Для выхода Linear блок устанавливает значение выходного конденсатора затвора таким образом, чтобы постоянная времени резистора-конденсатора была равна значению параметра Propagation delay. Для выхода Quadratic сигнал на входе затвора запаздывает, чтобы приблизиться к значению параметра Propagation delay.

Начальные условия блока зависят от выбранной модели выхода:

для модели Linear высокое начальное условие соответствует значению параметра High level output voltage ( ), а низкое начальное условие соответствует значению параметра Low level output voltage ( );
для модели Quadratic высоким начальным условием является значение, близкое к значению параметра Supply voltage ( ), а низким начальным условием — значение, близкое к 0.

Выходное напряжение блока зависит от выбранной модели выхода:

для модели Linear высокий уровень выходного напряжения соответствует значению параметра High level output voltage, а низкий уровень выходного напряжения — значению параметра Low level output voltage;
для модели Quadratic выходное напряжение для состояний High и Low является функцией выходного тока. При нулевом токе нагрузки высокий уровень выходного напряжения соответствует (значение параметра Supply voltage), а низкий уровень выходного напряжения — нулю вольт.

Построение графиков входного и выходного сигналов

Вы можете построить графики входных и выходных сигналов блока S-R Latch, не создавая полную модель. Используйте графики, чтобы изучить влияние выбранных параметров на характеристики устройства.

Если вы параметризуете блок на основе таблицы данных, вы можете сравнить свои графики с таблицей данных, чтобы убедиться в правильности параметризации.
Если у вас есть полная рабочая модель, но вы не знаете, какую изготовленную деталь использовать, вы можете сравнить свои графики с таблицами данных, чтобы принять решение.

Допущения и ограничения

Блок не моделирует внутренние отдельные MOSFET-устройства, составляющие затвор (за исключением последней пары MOSFET, если для параметра Output current-voltage relationship установлено значение Quadratic). Это ограничение имеет следующие последствия.

Поведение этого блока абстрактно. В частности, реакция на входной шум и входные сигналы, близкие к логическому пороговому напряжению, может быть неточной. Кроме того, динамический отклик является приблизительным.
Линейное падение выходного напряжения в зависимости от выходного тока является приближением к поведению MOSFET-устройства или биполярного выходного сигнала.
Моделирование выходного сигнала как управляемого источника напряжения соответствует схеме с тотемным полюсом или двухтактным выходным каскадом. Для моделирования устройства с открытым коллектором:
1. Подключите выходной контакт к базе блока Биполярный PNP транзистор;
2. Установите подходящее значение для параметра Output resistance.

Порты

Ненаправленные

# S — установочный контакт
электричество

Details

Ненаправленный порт, связанный с установочным контактом S-R защелки.

Имя для программного использования

input_pin_a

# R — контакт сброса
электричество

Details

Ненаправленный порт, связанный с контактом сброса S-R защелки.

Имя для программного использования

input_pin_b

# Q — выходной контакт
электричество

Details

Ненаправленный порт, связанный с выходным контактом S-R защелки.

Имя для программного использования

output_pin

Параметры

Inputs

# Low level input voltage — нижнее пороговое напряжение на входе
V | uV | mV | kV | MV

Details

Значение напряжения, ниже которого блок интерпретирует входное напряжение как логическое LOW.

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

# High level input voltage — верхнее пороговое напряжение на входе
V | uV | mV | kV | MV

Details

Значение напряжения, при превышении которого блок интерпретирует входное напряжение как логическое HIGH.

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

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

Details

Фиксированная емкость, которая приблизительно соответствует входной емкости для затвора MOSFET. Обычно это значение можно найти в техническом паспорте производителя.

Установка для этого параметра значения 0 может привести к ускорению времени моделирования.

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

Outputs

# Output current-voltage relationship — зависимость между выходным током и напряжением
Linear | Quadratic

Details

Модель выходного сигнала. Возможны следующие значения:

Linear;
Quadratic.

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

# Low level output voltage — нижнее пороговое напряжение на выходе
V | uV | mV | kV | MV

Details

Значение напряжения на выходе при нижнем логическом уровне LOW.

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 — верхнее пороговое напряжение на выходе
V | uV | mV | kV | MV

Details

Значение напряжения на выходе при верхнем логическом уровне HIGH.

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

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

Details

Значение сопротивления последовательного выходного резистора, который используется для моделирования падения выходного напряжения, вызванного выходным током. Вы можете получить это значение из паспорта изделия или каталога технических спецификаций, 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

# Propagation delay — задержка распространения сигнала
s | ns | us | ms | min | hr | d

Details

Время перехода сигнала с уровня LOW до HIGH или с уровня HIGH до LOW после изменения входных логических уровней.

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

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

Details

Значение напряжения источника питания, подаваемое на затвор в вашей 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	`5.0 V`
Имя для программного использования	`V_supply`
Вычисляемый	Да

# Measurement voltage — напряжение сигнала
V | uV | mV | kV | MV

Details

Напряжение питания затвора, для которого определяются выходные сопротивления и токи эталонных данных.

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

# Logic HIGH output resistance at zero current and at I_OH — выходное сопротивление при состоянии HIGH на затворе при нулевом токе и при токе
Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm

Details

Вектор , содержащий два значения сопротивления:

— градиент зависимости выходного напряжения от тока, когда затвор находится в состоянии логического HIGH и выходной ток отсутствует;
— градиент зависимости выходного напряжения от тока, когда затвор находится в состоянии логического HIGH и выходной ток составляет .

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

# Logic HIGH output current I_OH when shorted to ground — выходной ток при замыкании на землю
A | pA | nA | uA | mA | kA | MA

Details

Величина тока, когда затвор находится в состоянии логического HIGH и 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 resistance at zero current and at I_OL — выходное сопротивление при состоянии LOW на затворе при нулевом токе и при токе
Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm

Details

Вектор , содержащий два значения сопротивления:

— градиент зависимости выходного напряжения от тока, когда затвор находится в состоянии логического LOW и выходной ток отсутствует;
— градиент зависимости выходного напряжения от тока, когда затвор находится в состоянии логического LOW и выходной ток составляет .

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

# Logic LOW output current I_OL when shorted to Vcc — выходной ток при состоянии LOW на затворе при замыкании на
A | pA | nA | uA | mA | kA | MA

Details

Величина тока, когда затвор находится в состоянии логического LOW, но нагрузка заставляет выходное напряжение достигать напряжения питания .

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

# 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

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

Details

Напряжение, при превышении которого открывается 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

Initial Conditions

# Output initial state — начальное состояние выхода
Low | High

Details

Укажите начальное состояние выхода блока как High или Low.

Этот параметр используется как для линейных, так и для квадратичных моделей выхода, при условии, что параметр Propagation delay больше нуля, а в блоке Solver Configuration снят флажок Start simulation from steady state.

Значения	`Low` \| `High`
Значение по умолчанию	`Low`
Имя для программного использования	`output_initial_state`
Вычисляемый	Нет