Schmitt Trigger

Поведенческая модель триггера Шмитта.

Тип: AcausalElectricPowerSystems.IntegratedCircuits.Logic.SchmittTrigger

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Electrical/Integrated Circuits/Logic/Schmitt Trigger

Описание

Блок Schmitt Trigger реализует поведенческую модель триггера Шмитта.

Выходной логический уровень блока становится HIGH, когда входной сигнал поднимается выше значения параметра High level input voltage, и не переходит на LOW, пока входной сигнал не опустится ниже значения параметра Low level input voltage. Эта логика формирует гистерезисную характеристику зависимости выходного сигнала от входного.

schmitt trigger ru

На рисунке показан входной сигнал на триггер, для которого и соответствуют значениям параметров High level input voltage и Low level input voltage, и соответствуют значениям параметров High level output voltage и Low level output voltage.

На следующем рисунке показан пример выходного сигнала блока с параметрами В, В, В и В.

schmitt trigger 1 ru

Блок определяет логические уровни входа следующим образом:

Если входное напряжение выше порогового, блок интерпретирует входной сигнал как логическую 1.
В противном случае блок интерпретирует входной сигнал как логический 0.

Пороговое напряжение равно среднему значению параметров High level input voltage и Low level input voltage.

Для повышения скорости моделирования блок не моделирует каждое внутреннее MOSFET-устройство затвора по отдельности. Дополнительные сведения см. в разделе Допущения и ограничения.

Блок моделирует затвор следующим образом:

Входные сигналы затвора имеют бесконечное сопротивление и конечную или нулевую емкость.
Для выходного сигнала затвора можно выбрать одну из двух моделей: Linear или Quadratic. Модель вывода задается параметром Output current-voltage relationship.
Для обеих моделей вывода можно задать задержку распространения. Для модели Linear блок задает значение выходного конденсатора затвора таким образом, чтобы резистивно-емкостная постоянная времени была равна значению параметра Propagation delay. Для модели Quadratic входной сигнал затвора запаздывает, чтобы приблизительно соответствовать значению параметра Propagation delay.

Выходное напряжение блока зависит от выбранной модели вывода:

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 в состояниях HIGH и LOW является функцией выходного тока. При нулевом токе нагрузки высокий уровень выходного напряжения равен , то есть значению параметра Supply voltage, а низкий уровень выходного напряжения равен нулю вольт.

Допущения и ограничения

Блок не моделирует каждое внутреннее MOSFET-устройство затвора по отдельности, если только для параметра Output current-voltage relationship не установлено значение Quadratic, тогда исключение составляет последняя пара MOSFET-устройств. У этого ограничения есть следующие последствия:

Блок неточно моделирует отклик затвора на входной шум и входные сигналы, близкие к логическому пороговому напряжению.
Блок неточно моделирует динамический отклик.

Для схем с обратной связью вокруг набора логических затворов может потребоваться задать ненулевую задержку распространения для одного или нескольких затворов.

Данный блок реализован с помощью уравнений событий. Поэтому необходимо задать начальное состояние выхода, соответствующее входному сигналу блока в начальный момент времени. Например, если начальное состояние выхода равно HIGH, а начальное входное напряжение ниже значения параметра Low level input voltage, то начальное значение выхода останется в состоянии HIGH. Состояние изменится только после того, как входное напряжение поднимется выше значения параметра High level input voltage.

Порты

Ненаправленные

# A — входной порт
электричество

Details

Ненаправленный электрический порт, связанный со входом блока Schmitt Trigger.

Имя для программного использования

input_pin

# J — выходной порт
электричество

Details

Ненаправленный электрический порт, связанный с выходом блока Schmitt Trigger.

Имя для программного использования

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 — задержка распространения
s | ns | us | ms | min | hr | d

Details

Время, необходимое для изменения выходного сигнала из состояния LOW в состояние HIGH или из состояния HIGH в состояние 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

# Measurement voltage — измерительное напряжение
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

Значение последовательного выходного резистора, используемого для моделирования падения выходного напряжения, вызванного выходным током. Это значение можно получить из технического описания, 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 низкого уровня
V | uV | mV | kV | MV

Details

Значение выходного напряжения, когда логический уровень выходного сигнала равен 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 — выходное напряжение высокого уровня
V | uV | mV | kV | MV

Details

Значение выходного напряжения, когда логический уровень выходного сигнала равен 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

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

Details

Результирующий ток, когда логический уровень выходного сигнала равен HIGH, 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 низкого уровня при замыкании на
A | pA | nA | uA | mA | kA | MA

Details

Результирующий ток, когда логический уровень выходного сигнала равен LOW, но нагрузка заставляет выходное напряжение стремиться к напряжению 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

# Logic HIGH output resistance at zero current and at I_OH — сопротивление высокого логического уровня выходного сигнала при нулевом токе и при
Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm

Details

Сопротивление при логическом уровне выходного сигнала HIGH. 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 выходном токе .

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 или Quadratic.

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 низкого логического уровня выходного сигнала при нулевом токе и при
Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm

Details

Сопротивление при логическом уровне выходного сигнала LOW. 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 выходном токе .

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	`5.0 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

Initial Conditions

# Output initial state — начальное состояние выходного сигнала
Low | High

Details

Начальное состояние выходного сигнала блока может принимать значения High или Low. Этот параметр используется как для линейной, так и для квадратичной модели вывода, при условии, что значение параметра Propagation delay больше 0 и в блоке Solver Configuration не установлен флажок Start simulation from steady state.

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

Inputs

# High level input voltage — входное напряжение высокого уровня
V | uV | mV | kV | MV

Details

Входное напряжение, выше которого блок интерпретирует входной сигнал как логический HIGH.

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 низкого уровня
V | uV | mV | kV | MV

Details

Входное напряжение, ниже которого блок интерпретирует входной сигнал как логический LOW.

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

# Average input capacitance — средняя входная емкость
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 ускорения 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