S-R Защелка

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 Защелка 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 Нижнее пороговое напряжение на входе ( ) и Верхнее пороговое напряжение на входе ( ).

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: Линейная и Квадратичная. Используйте параметр Зависимость между выходным током и напряжением для задания модели выхода.
Вы можете указать задержку распространения сигнала для обеих моделей выхода. Для выхода Линейная блок устанавливает значение выходного конденсатора затвора таким образом, чтобы постоянная времени резистора-конденсатора была равна значению параметра Задержка распространения сигнала. Для выхода Квадратичная сигнал на входе затвора запаздывает, чтобы приблизиться к значению параметра Задержка распространения сигнала.

Начальные условия блока зависят от выбранной модели выхода:

для модели Линейная высокое начальное условие соответствует значению параметра Верхнее пороговое напряжение на выходе ( ), а низкое начальное условие соответствует значению параметра Нижнее пороговое напряжение на выходе ( );
для модели Квадратичная высоким начальным условием является значение, близкое к значению параметра Напряжение источника питания ( ), а низким начальным условием — значение, близкое к 0.

Выходное напряжение блока зависит от выбранной модели выхода:

для модели Линейная высокий уровень выходного напряжения соответствует значению параметра Верхнее пороговое напряжение на выходе, а низкий уровень выходного напряжения — значению параметра Нижнее пороговое напряжение на выходе;
для модели Квадратичная выходное напряжение для состояний Высокое и Низкое является функцией выходного тока. При нулевом токе нагрузки высокий уровень выходного напряжения соответствует (значение параметра Напряжение источника питания), а низкий уровень выходного напряжения — нулю вольт.

Построение графиков входного и выходного сигналов

Вы можете построить графики входных и выходных сигналов блока S-R Защелка, 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 Зависимость между выходным током и напряжением установлено значение Квадратичная). 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 Выходное сопротивление.

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

Входы

# Нижнее пороговое напряжение на входе — 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

# Верхнее пороговое напряжение на входе — 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

# Средняя входная емкость — 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

Выходы

# Зависимость между выходным током и напряжением — зависимость между выходным током и напряжением
Линейная | Квадратичная

Details

Модель выходного сигнала. Возможны следующие значения:

Линейная;
Квадратичная.

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

# Нижнее пороговое напряжение на выходе — 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 Зависимость между выходным током и напряжением значение Линейная.

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

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

Details

Значение напряжения на выходе при верхнем логическом уровне HIGH.

Зависимости

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

# Выходное сопротивление — 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

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

# Задержка распространения сигнала — 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

# Напряжение источника питания — 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 Зависимость между выходным током и напряжением значение Квадратичная.

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

# Напряжение сигнала — напряжение сигнала
V | uV | mV | kV | MV

Details

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

Зависимости

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

# Выходное сопротивление при состоянии HIGH при нулевом токе и при токе 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

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

# Выходной ток I_OH при замыкании на землю в состоянии HIGH — 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

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

# Выходное сопротивление при состоянии LOW при нулевом токе и при токе 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

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

# Выходной ток I_OL при состоянии LOW при замыкании на 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

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

# Сопротивление открытого защитного диода — сопротивление открытого защитного диода
Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm

Details

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

Зависимости

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

# Прямое напряжение защитного диода — прямое напряжение защитного диода
V | uV | mV | kV | MV

Details

Напряжение, при превышении которого открывается защитный диод.

Зависимости

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

Начальные условия

# Начальное состояние выхода — начальное состояние выхода
Низкое | Высокое

Details

Укажите начальное состояние выхода блока как Высокое или Низкое.

Этот параметр используется как для линейных, так и для квадратичных моделей выхода, при условии, что параметр Задержка распространения сигнала 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