Двухтактный Вывод
Поведенческое представление CMOS дополнительный выходной каскад
Библиотека
Simscape / Электрический / Интегральные схемы
Описание
Блок Push-Pull Output представляет CMOS дополнительный выходной каскад поведенчески. Чтобы улучшить скорость симуляции, блок не моделирует все внутренние отдельные устройства MOSFET, которые составляют логический элемент. Можно использовать этот блок, чтобы создать представительное выходное отношение текущего напряжения при определении поведения модели интегральной схемы с блоками Физического сигнала от библиотеки Simscape™ Foundation.
Можно выбрать между, два выходных отношения текущего напряжения:
Linear— Блок представляет вывод как источник напряжения плюс серийное сопротивление и параллельная емкость, как показано в следующей фигуре. Значение, которое вы задаете для параметра Output resistance, присвоено серийному сопротивлению, и значения емкости определяются путем соответствия с временной константой RC к значению параметров Propagation delay.
Вход к Управляемому Исходному блоку Напряжения ограничивается, чтобы быть между направляющими предоставления, и это также инвертируется вычитанием от напряжения предоставления. Инверсия заставляет его вести себя как дополнительный выходной каскад с высоким напряжением источника логического элемента, приводящим к низкому выпуску продукции.
Quadratic— Выходной каскад моделируется двумя МОП-транзисторами, которые составляют дополнительную пару. Параметры MOSFET выведены от выходных значений сопротивления и токов короткой схемы, которые вы задаете как параметры маски. Спрос на вход логического элемента изолирован, чтобы аппроксимировать значение параметров Propagation delay.
И Linear и Quadratic модели вывода добавляют смещение и масштабируют физический вход X так, чтобы напряжением затвора дали:
Vg = k · (X + c)
где
k является масштабированием входного сигнала.
c является смещением входного сигнала.
Смещение и масштабирование могут использоваться, например, чтобы совпадать с логическими значениями для X (то есть, область значений [0,1]) к [V-, V +] в выходном контакте. Например, если V + = 10 В и V-= 0, то совпадать с логическими значениями сигнала к этой области значений напряжения, устанавливают c = -1 и k = -10.
И для Linear и Quadratic модели вывода, защитные диоды D1 и для D2 действуют, чтобы ограничить область значений выходного напряжения. Эти диоды являются Диодными блоками от библиотеки Simscape Foundation, то есть, кусочные линейные диоды, заданные их прямым напряжением и на сопротивлении. Если напряжение через повышения D1 выше прямого напряжения, то диод начинает проводить, и при условии, что на сопротивлении является низким, это эффективно, предотвращает вывод, повышающийся выше V + плюс диод прямое падение напряжения. Эквивалентное поведение заканчивается, если выходное напряжение понижается слишком низко.
Выходная модель очень похожа на используемый для логических блоков. Для графика типичной характеристики вывода V-I при использовании Quadratic модель вывода смотрите Выбор Output Model for Logic Blocks.
Примечание
Этот блок создается из блоков от библиотеки Simscape Physical Signals (таких как PS, Добавляют, Усиление PS, и так далее). В настоящее время блоки в библиотеке Physical Signals не поддерживают модульное распространение и проверку. Для получения дополнительной информации смотрите, Как работать с Физическими единицами измерения (Simscape).
Предположения и ограничения
Блок точно не моделирует динамический ответ.
Quadraticмодель вывода не моделирует выходных воздействий емкости. Добавьте выходную емкость внешне в блок при необходимости.
Порты
Блок имеет входной порт X физического сигнала того и один электрический порт сохранения, который выводит получившееся напряжение.
Параметры
Введите масштабирование
- Input signal scaling, k
Входной физический сигнал X сопоставлен с напряжением затвора Vg = k · (X + c), где k является масштабированием входного сигнала. Используйте этот параметр в сочетании с Input signal offset, c, чтобы сопоставить область значений X к области значений напряжения, заданной источником питания. Значением по умолчанию является
1V.- Input signal offset, c
Входной физический сигнал X сопоставлен с напряжением затвора Vg = k · (X + c), где c является смещением входного сигнала. Используйте этот параметр в сочетании с Input signal scaling, k, чтобы сопоставить область значений X к области значений напряжения, заданной источником питания. Значением по умолчанию является
0.
Выходные характеристики
- Output current-voltage relationship
Выберите выходную модель,
LinearилиQuadraticопции модели вывода. ЕслиLinear, выходное напряжение понижается линейно с текущим выводом. Если вы выбираетеQuadratic, то зависимость от выходного напряжения от текущего вывода задана квадратичными характеристиками I-V двух устройств вывода MOSFET. Значением по умолчанию являетсяLinear.- Output resistance
Задает один по наклону характеристики вывода I-V. Этот параметр доступен, когда вы выбираете опцию
Linearдля параметра Output current-voltage relationship. Значение по умолчанию является Омом25.- Power rail voltages, [V- V+], used for measurements
Задает напряжения направляющей, для которых заданы сопротивления вывода данных маски и токи. Этот параметр доступен, когда вы выбираете опцию
Quadraticдля параметра Output current-voltage relationship. Значением по умолчанию является[ 0 5 ]V.- Output resistance values at zero output current and at I_OH when Vg=V-
Вектор - строка [R_OH1 R_OH2] двух значений сопротивления. Первое значение R_OH1 является градиентом текущего выходным напряжением отношения, когда дополнительным парным выводом является HIGH (Vg=V-) и нет никакого текущего вывода. Второе значение R_OH2 является градиентом текущего выходным напряжением отношения, когда выводом является HIGH и текущий вывод, является I_OH. Этот параметр доступен, когда вы выбираете опцию
Quadraticдля параметра Output current-voltage relationship. Значение по умолчанию является Омом[ 25 250 ].- Output current I_OH when output is shorted to V- and Vg=V-
Получившийся ток, когда выводом является HIGH (Vg=V-), но загрузка обеспечивает выходное напряжение к отрицательной направляющей предоставления. Этот параметр доступен, когда вы выбираете опцию
Quadraticдля параметра Output current-voltage relationship. Значение по умолчанию является мА63.- Output resistance values at zero output current and at I_OL when Vg=V+
Вектор - строка [R_OL1 R_OL2] двух значений сопротивления. Первое значение R_OL1 является градиентом текущего выходным напряжением отношения, когда дополнительным парным выводом является LOW (Vg=V +) и нет никакого текущего вывода. Второе значение R_OL2 является градиентом текущего выходным напряжением отношения, когда выводом является LOW и текущий вывод, является I_OL. Этот параметр доступен, когда вы выбираете опцию
Quadraticдля параметра Output current-voltage relationship. Значение по умолчанию является Омом[ 30 800 ].- Output current I_OL when output is shorted to V+ and Vg=V+
Получившийся ток, когда выводом является LOW (Vg=V +), но загрузка обеспечивает выходное напряжение к положительному напряжению предоставления. Этот параметр доступен, когда вы выбираете опцию
Quadraticдля параметра Output current-voltage relationship. Значение по умолчанию является мА-45.- Propagation delay
Время это берет для вывода, чтобы достигнуть 63,2% его окончательного значения после ступенчатого изменения во входе, X. Для
Quadraticвывод это реализовано изолированным спросом на вход логического элемента. Значением по умолчанию является25не уточнено.- Protection diode on resistance
Градиент текущего напряжением отношения для защитных диодов, когда прямосмещенный. Значение по умолчанию является Омом
5.- Protection diode forward voltage
Напряжение, выше которого включен защитный диод. Значением по умолчанию является
0.6V.
Предоставьте напряжение
- Negative power rail voltage, V-
Отрицательное напряжение источника питания применилось к исходному контакту N-channel MOSFET. Значением по умолчанию является
0V.- Positive power rail voltage, V+
Положительное напряжение источника питания применилось к исходному контакту P-channel MOSFET. Значением по умолчанию является
5V.
Начальные условия
- Initial output voltage
Этот параметр видим, когда вы выбираете опцию
Linearдля параметра Output current-voltage relationship на вкладке Output Characteristics. Параметр используется, чтобы установить напряжение на выходных конденсаторах так, чтобы выходное напряжение было инициализировано к значению параметра. Значением по умолчанию является0V.- Initial input signal
Этот параметр видим, когда вы выбираете опцию
Quadraticдля параметра Output current-voltage relationship на вкладке Output Characteristics. Параметр используется, чтобы инициализировать задержку задержки распространения первого порядка, таким образом, что нет никакого переходного процесса в нуле времени. Значением по умолчанию является0V.