4.3. Описание цифровых компонентов
4.3.1. Основные понятия
Первоначально программа PSpice была предназначена для моделирования чисто аналоговых устройств. В настоящее время она обеспечивает моделирование смешанных аналого-цифровых цепей, которые, в частности, могут состоять только из цифровых устройств и не содержать аналоговых блоков. Обычно смешанные устройства моделируются в режиме .TRAN (расчет переходных процессов), однако другие режимы также доступны. В режиме .DC задержки сигналов в цифровых блоках игнорируются и рассчитываются логические уровни выходов цифровых компонентов в стационарном режиме. В режимах .AC, .NOISE, .TF и .SENS цифровые компоненты не участвуют в анализе малосигнальных частотных характеристик цепи, лишь для аналоговых частей аналого-цифровых и цифроана-логовых интерфейсов составляются линеаризированные схемы замещения их входных и выходных комплексных сопротивлений. Директивы программы PSpice описаны в разд. 4.1, здесь же обсудим специфику моделирования цифроаналоговых устройств.
Реальные цифровые ИС в программе PSpice представлены в виде примитивов U xxx, отражающих их функционирование на логическом уровне, и двух аналого-цифровых и цифроаналоговых интерфейсов А/Ц и Ц/А, отображающих их входные и выходные каскады (рис. 4.22). В задании на моделирование указываются только примитивы цифровых устройств Uxxx. Если при этом цифровые ИС соединяются непосредственно друг с другом, то блоки интерфейсов во внимание не принимаются. Если же ко входу или выходу ИС подключен аналоговый компонент, то необходимо включить соответствующий интерфейс. В принципе они могут быть вручную включены в описание задания на моделирование (в файл.*.СIR) как отдельные компоненты, однако программа PSpice Schematics делает это автоматически.
Рис. 4.22.
Модель цифровой ИС
-
аналоговые компоненты;
-
устройства сопряжения
аналоговых и цифровых компонентов (устройства интерфейса);
-
цифровые компоненты
(примитивы).
-
аналоговые узлы, к
которым подключены только аналоговые устройства;
-
цифровые узлы, к которым
подключены только цифровые устройства;
-
узлы интерфейса, к
которым подключена комбинация аналоговых и цифровых устройств
Логические уровни цифровых узлов принимают одно из пяти значений:
-
1 - высокий уровень;
-
0 - низкий уровень;
-
R - положительный фронт
(Raise, переход из состояния «0» в «1»);
-
F - отрицательный фронт
(Fall, переход из состояния «1»
в
«0»);
-
X - неопределенное
состояние (может принимать значение «0», «1», промежуточное
или нестабильное состояние);
-
Z - состояние высокого
выходного сопротивления (логический уровень может быть высоким, низким, промежуточным
или нестабильным).
Приведем далее описания устройств интерфейса и цифровых компонентов.
|