CMOS AND

Поведенческая модель CMOS И ворот

  • Библиотека:
  • Simscape/Электрический/Интегральные схемы/Логика

  • CMOS AND block

Описание

Блок CMOS AND представляет CMOS И логический элемент поведения:

  • Выходной логический уровень блока HIGH если логические уровни обоих входов затвора равны 1.

  • Выходной логический уровень блока LOW в противном случае.

Блок определяет логические уровни входов затвора следующим образом:

  • Если напряжение затвора больше, чем пороговое напряжение, блок интерпретирует вход как логику 1.

  • В противном случае блок интерпретирует вход как логику 0.

Значение threshold voltage является значением напряжения в средней точке между значением параметров High level input voltage и значением параметров Low level input voltage.

Примечание

Чтобы улучшить скорость симуляции, блок не моделирует все внутренние отдельные устройства MOSFET, которые составляют ворота. Для получения дополнительной информации см. раздел «Допущения и ограничения».

Блок моделирует ворота следующим образом:

  • Входы затвора имеют бесконечное сопротивление и конечную или нулевую емкость.

  • Выход затвора предлагает выбор из двух моделей: Linear и Quadratic. Для получения дополнительной информации смотрите Выбор модели Выхода для логических блоков. Используйте параметр Output current-voltage relationship, чтобы задать модель выхода.

  • Можно задать задержку распространения для обеих выходных моделей. Для Linear на выходе блок устанавливает значение выходного конденсатора затвора таким образом, чтобы временная константа резистор-конденсатор равнялась Propagation delay значению параметров. Для Quadratic выход, входная потребность затвора отстает, чтобы аппроксимировать Propagation delay значение параметров.

Начальные условия блока зависят от выбранного выхода модели:

  • Для Linear модель, высокое начальное условие соответствует High level output voltage значению параметров, V_OH, и низкое начальное условие соответствует Low level output voltage значению параметров, V_OL.

  • Для Quadratic модель, высокое начальное условие является значением, близким к Supply voltage значениям параметров, Vcc, и низкое начальное условие близко к 0.

Выходное напряжение блока зависит от выбранного выхода модели:

  • Для Linear модель, выход высокий является High level output voltage значением параметров, а выход низкий является Low level output voltage значением параметров.

  • Для Quadratic модель, выход напряжение для Высоких и Низких состояний является функцией от выхода тока, как объяснено в Quadratic Model Выхода и Параметров. Для нулевого тока нагрузки, выход высоким является Vcc (Supply voltage значения параметров), и выход низким является ноль вольт.

График напряжения

Чтобы получить доступ к графику напряжения для каждого электрического порта, в вашей модели щелкните правой кнопкой мыши блок и в контекстном меню выберите Electrical > Basic Characteristics.

Допущения и ограничения

Блок не моделирует внутренние отдельные устройства MOSFET, которые образуют ворота (за исключением конечной пары MOSFET, если вы выбираете Quadratic опция для параметра Output current-voltage relationship). Это ограничение имеет следующие последствия:

  • Блок не точно моделирует реакцию затвора на входной шум и входы, которые окружают логическое пороговое напряжение.

  • Блок не точно моделирует динамическую характеристику.

Схемы, которые включают в себя путь обратной связи вокруг набора логических затворов, могут потребовать, чтобы ненулевая задержка распространения была установлена на одном или нескольких затворах.

Порты

Сохранение

расширить все

Электрический порт сопоставлен с входом CMOS AND.

Электрический порт сопоставлен с входом CMOS AND.

Электрический порт сопоставлен с выходом CMOS AND.

Параметры

расширить все

Исходные данные

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

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

Фиксированная емкость, которая аппроксимирует входную емкость для затвора MOSFET. Емкость MOSFET зависит от приложенного напряжения. Когда вы управляете этим блоком с другим ключом, Average input capacitance производит время подъема, аналогичное времени нарастания MOSFET. Обычно вы можете найти это значение емкости на таблице данных производителя. Установка нуля этого значения может привести к более быстрым временам симуляции.

Выходы

Выберите модель выхода:

  • Linear - Это значение по умолчанию.

  • Quadratic

Значение напряжения на выходе, когда выходной логический уровень LOW.

Зависимости

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Linear для параметра Output current-voltage relationship.

Значение напряжения на выходе, когда выходной логический уровень HIGH.

Зависимости

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Linear для параметра Output current-voltage relationship.

Значение последовательного выходного резистора, который используется для моделирования падения выходного напряжения, вытекающего из выходного тока. Можно вывести это значение из таблицы данных, разделив высокоуровневый выход напряжение на максимальный низкоуровневый выход ток.

Зависимости

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Linear для параметра Output current-voltage relationship.

Значение напряжения питания, приложенное к ключу в вашей схеме.

Зависимости

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Quadratic для параметра Output current-voltage relationship.

Напряжение питания затвора, для которого заданы выходные сопротивления и токи данных маски.

Зависимости

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Quadratic для параметра Output current-voltage relationship.

A вектора-строки [R_OH1 R_OH2] двух значений сопротивления. Первый R_OH1 значения является градиентом выхода зависимости напряжение-ток, когда затвор является логическим ВЫСОКИМ и нет выхода тока. Второй R_OH2 значений является градиентом выхода зависимости напряжение-ток, когда затвор является логическим HIGH, и выходом ток I_OH.

Зависимости

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Quadratic для параметра Output current-voltage relationship.

Результат тока, когда затвор находится в логическом HIGH состоянии, но нагрузка заставляет выходное напряжение к нулю.

Зависимости

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Quadratic для параметра Output current-voltage relationship.

A вектора-строки [R_OL1 R_OL2] двух значений сопротивления. Первый R_OL1 значения является градиентом выхода зависимости напряжение-ток, когда затвор является логическим LOW, и нет выхода тока. Второй R_OL2 значений является градиентом выхода зависимости напряжение-ток, когда затвор является логическим LOW, и выходом ток I_OL.

Зависимости

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Quadratic для параметра Output current-voltage relationship.

Результирующий ток, когда затвор находится в логическом состоянии LOW, но нагрузка форсирует выходное напряжение к напряжению питания Vcc.

Зависимости

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Quadratic для параметра Output current-voltage relationship.

Время, которое требуется выходу, чтобы качнуться от LOW на HIGH или HIGH на LOW после изменения логических уровней входа.

Градиент зависимости напряжение-ток для защитных диодов при смещении вперед.

Зависимости

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Quadratic для параметра Output current-voltage relationship.

Напряжение, выше которого включен защитный диод.

Зависимости

Этот параметр видим только, когда вы выбираете Quadratic для параметра Output current-voltage relationship.

Начальные условия

Задайте, является ли начальное выходное состояние блока High или Low. Этот параметр используется как для линейных, так и для квадратичных выходных состояний при условии, что параметр Propagation delay больше нуля, и у блока Solver Configuration нет выбранной опции Start simulation from steady state.

Примеры моделей

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

.
Введенный в R2008b