Поведенческое представление комплементарного выходного каскада КМОП
Simscape/Электрические/Интегральные схемы
Блок Push-Pull Output представляет комплементарный CMOS выходной каскад поведенчески. Для повышения скорости моделирования блок не моделирует все внутренние отдельные устройства MOSFET, составляющие затвор. Этот блок можно использовать для создания репрезентативной выходной зависимости ток-напряжение при определении поведения модели интегральной схемы с блоками физического сигнала из библиотеки Simscape™ Foundation.
Вы можете выбрать между двумя выходными соотношениями ток-напряжение:
Linear - Блок представляет выход в виде источника напряжения плюс последовательное сопротивление и параллельную емкость, как показано на следующем рисунке. Значение, указанное для параметра выходного сопротивления, присваивается последовательному сопротивлению, а значения емкости определяются путем согласования постоянной времени RC со значением параметра задержки распространения.
Вход в блок источника управляемого напряжения ограничен между направляющими питания, и он также инвертируется путем вычитания из напряжения питания. Инверсия заставляет его вести себя как комплементарный выходной каскад, с высоким напряжением между затвором и источником, что приводит к низкому выходу.
Quadratic - Выходной каскад моделируется двумя MOSFET, которые составляют комплементарную пару. Параметры MOSFET получаются из значений выходного сопротивления и токов короткого замыкания, указанных в качестве параметров маски. Входная потребность затвора задерживается для аппроксимации значения параметра задержки распространения.
Оба Linear и Quadratic выходные модели добавляют смещение и масштабируют физический вход X так, чтобы напряжение затвора задавалось следующим образом:
| Vg = k· (X + c) | (1) |
где
k - масштабирование входного сигнала.
c - смещение входного сигнала.
Смещение и масштабирование могут использоваться, например, для согласования логических значений для X (то есть диапазона [0,1] ) к [V-, V +] на выходном выводе. Например, если V + = 10V и V- = 0, то для согласования логических значений сигнала с этим диапазоном напряжения установите c =-1 и k = -10.
Для обоих Linear и Quadratic выходные модели, защитные диоды D1 и D2 действуют для ограничения диапазона выходного напряжения. Эти диоды являются диодными блоками из библиотеки Simscape Foundation, то есть кусочно-линейными диодами, определяемыми их прямым напряжением и сопротивлением. Если напряжение на D1 поднимается выше прямого напряжения, то диод начинает действовать, и при условии, что сопротивление включения низкое, он эффективно предотвращает повышение выходного сигнала выше V + плюс падение прямого напряжения диода. Эквивалентное поведение возникает, если выходное напряжение падает слишком низко.
Выходная модель очень похожа на модель, используемую для логических блоков. Для графика типичной выходной V-I характеристики при использовании Quadratic модель вывода см. в разделе Выбор модели вывода для логических блоков.
Примечание
Этот блок создается из блоков из библиотеки физических сигналов Simscape (например, PS Add, PS Gain и т.д.). В настоящее время блоки в библиотеке физических сигналов не поддерживают распространение и проверку единиц измерения. Дополнительные сведения см. в разделе Работа с физическими единицами.
Блок не точно моделирует динамический отклик.
Quadratic выходная модель не моделирует никаких эффектов выходной емкости. При необходимости добавьте выходную емкость к блоку.
