Integrated Circuits

マイクロチップ、ロジックゲート

アンプ、発振器、タイマー、カウンターを使用する、一般的な集積回路をモデル化します。boolean 関数を組み合わせて、単一のロジック出力を生成します。

注目の例

同期 J-K フリップフロップ

この例では、Simscape™ Electrical™ ロジックコンポーネントから J-K フリップフロップをモデル化する方法を示します。2 つのスイッチが既定の位置にあるときには、フリップフロップへの両方の入力は High に設定され、クロック信号が Low になるたびに出力状態が切り替わります。初期条件は、ブロックマスクの初期化コマンドを介して関連する NAND ゲートに渡されます。

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データシートからパラメーター化されたデジタルポテンショメーター

このモデルは、デジタル回路やマイクロプロセッサ制御システムからオーディオアンプを制御するために使用するようなデジタルポテンショメーターをモデル化する方法を示します。また、このモデルでは、Simscape™ Electrical™ ライブラリを拡張するために独自のカスタムブロックを作成する方法も示します。

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この例では、ノイズを電気シミュレーションに組み込む方法を示します。この回路では、ゲインが 100、高周波数ロールオフ周波数が 10 MHz のアンプをモデル化します。オペアンプはノイズを追加します。データシートは、等価電圧ノイズ密度 20 nV / Hz ^ 0.5 を指定していると仮定します。これは、ノイズ電圧源 Vn を使用して実装します。オプションで、ブロックのノイズモードで [有効] を選択すると、抵抗 R1 および R2 によって生成される熱ノイズも含めることができます。しかし、このモデルを別のノイズ源の組み合わせで実行すると、主なノイズ源が等価ノイズ電圧であることが示されます。

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位相同期回路

このモデルは、位相同期回路をモデル化する方法を示します。チャージポンプとフィルターは、離散アナログコンポーネントを使用してモデル化されますが、発振器は Simscape™ Electrical™ Voltage-Controlled Oscillator ブロックを使用した動作コンポーネントとして表現されます。位相検出器内の D 型フリップフロップは、動作を定義するために Simulink® ブロックを使用した単純化された形で表現され、電気コンポーネントはインターフェイスでのみ使用されています。VCO を位相外から開始し、追跡機能をテストするために、非ゼロの初期条件が C1 と C2 に適用されています。

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PWM 制御の DC モーター

このモデルでは、Controlled PWM Voltage ブロックと H-Bridge ブロックを使用してモーターを制御する方法を説明します。DC Motor ブロックではメーカーデータシートのパラメーターを使用します。それによると、モーターは 2500 rpm で 10 W の機械動力を供給し、12 V DC 電源で動かしたときの無負荷速度は 4000 rpm であると指定されています。したがって、PMW 基準電圧を最大値の +5 V に設定した場合、モーターは 4000 rpm で回転します。+2.5 V に設定した場合は、約 2000 rpm で回転します。[シミュレーションモード] パラメーターは Controlled PWM Voltage ブロックと H-Bridge ブロックの両方で [平均] に設定され、その結果シミュレーションが高速になります。平均化された動作を検証するには、両方のブロックで [シミュレーションモード] パラメーターを [PWM] に変更してください。

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オペレーショナルトランスコンダクタンスアンプを使用したローパスフィルター

この例では、アクティブな 2 次ローパスフィルターをモデル化する方法を示します。このフィルターの特性は伝達関数 H(s) = 1 / ( (s/w1)^2 + (1/Q)*(s/w1) + 1 ) で表されます。ここで、w1 = 2*pi*f1、f1 はカットオフ周波数、Q は品質係数です。Set Design Parameters ブロックをダブルクリックして、パラメーター f1 と Q を設定します。ブロックマスクは、モデルワークスペース内でパラメーター値を設定する関数を呼び出します。