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論理ブロックの出力モデルの選択

使用可能な出力モデル

Integrated Circuits ライブラリの Logic サブライブラリのブロックには、2 つの出力モデルの選択肢があります。

  • 線形 — ゲート出力を、接地された直列の抵抗器とコンデンサを駆動する電圧源としてモデル化します。これは、通常の条件下における論理回路の動作と、論理ゲートが他の高インピーダンス CMOS ゲートを駆動する場合の論理回路の動作に適しています。ブロックは、抵抗器とコンデンサの時定数が [伝播遅延] パラメーターの値と等しくなるように、ゲートの出力コンデンサの値を設定します。次の図に、線形出力モデルを示します。

  • 2 次 — N チャネルと P チャネルの相補的な MOSFET ペアに基づいてゲート出力をモデル化します。これにより忠実度が向上しますが、これは、ゲート出力からより大きな電流を流す場合や、ゲートを故障条件下で実行する場合に役立ちます。さらに、ゲートの入力要求には [伝播遅延] パラメーターの値を近似するためのラグがあります。既定のパラメーターは、74HC 論理ゲート ファミリを表しています。次の図に、二次出力モデルを示します。

ブロック ダイアログ ボックスの [出力] タブにある [出力の電流と電圧の関係] パラメーターを使用して、出力モデルを指定します。

ほとんどのシステム モデルについて、MathWorks では線形オプションの選択を推奨しています。より高速のシミュレーションがサポートされているためです。必要であれば、よりシンプルなモデルから取得したシミュレーション結果を検証するために、より詳細な出力モデルを使用できます。

二次モデルの出力とパラメーター

二次モデルを選択する場合、次のパラメーターを使用してブロック出力を制御します。

  • 電源電圧 — 回路のゲートに加えられる供給電圧値 (Vcc)。既定値は 5 V です。

  • 測定電圧 — マスク データの出力抵抗と電流を定義する対象となる、ゲートの供給電圧。既定値は 5 V です。

  • 電流ゼロおよび I_OH でのロジック HIGH 出力抵抗 — 2 つの抵抗値の行ベクトル [R_OH1 R_OH2]。最初の値 R_OH1 は、ゲートが論理 HIGH で、かつ出力電流がない場合の出力電圧と電流の関係の勾配です。2 番目の値 R_OH2 は、ゲートが論理 HIGH で、かつ出力電流が I_OH である場合の出力電圧と電流の関係の勾配です。既定値は [ 25 250 ] Ω です。

  • 地絡時のロジック HIGH 出力電流 I_OH — ゲートが論理 HIGH 状態でありながら、負荷によって出力電圧がゼロに強制される場合に生じる電流。既定値は 63 mA です。

  • 電流ゼロおよび I_OL でのロジック LOW 出力抵抗 — 2 つの抵抗値の行ベクトル [R_OL1 R_OL2]。最初の値 R_OL1 は、ゲートが論理 LOW で、かつ出力電流がない場合の出力電圧と電流の関係の勾配です。2 番目の値 R_OL2 は、ゲートが論理 LOW で、かつ出力電流が I_OL である場合の出力電圧と電流の関係の勾配です。既定値は [ 30 800 ] Ω です。

  • Vcc への短絡時のロジック LOW 出力電流 I_OL — ゲートが論理 LOW 状態でありながら、負荷によって出力電圧が供給電圧 Vcc と等しくなるよう強制される場合に生じる電流。既定値は -45 mA です。

  • 伝播遅延 — 入力論理レベルが変化してから、出力が LOW から HIGH、または HIGH から LOW に移行するまでにかかる時間。二次出力では、これはゲート入力要求のラグによって実装されます。既定値は 25 ns です。

  • 保護ダイオードのオン抵抗 — 順バイアスがかかっている場合の、保護ダイオードでの電圧と電流の関係の勾配。既定値は 5 Ω です。

  • 保護ダイオードの順電圧 — 電圧がこの値を超えると、保護ダイオードがオンになります。既定値は 0.6 V です。

次の図は、+5 V 電源の既定のパラメーター出力特性を使用した、二次出力モデルのパラメーター化を示しています。