Модель вход/выход
Времена переключения выходных каскадов цифровых ИС задаются параметрами TSWLH/z, TSWHLn (трудности их определения по справочным данным заключаются в том, что обычно приводятся значения общего времени переключения всей ИС).
Макромодели интерфейсов составляются пользователями и включаются в библиотечный файл. Эти модели отражают характер входных/выходных сопротивлений цифровых компонентов с разной степенью подробности.
Модели, имеющиеся в стандартной библиотеке интерфейсов программы PSpice, приведены в табл. 4.28.
Таблица 4.28. Модели интерфейса.
IO_LEVEL | Определение |
---|---|
0 | Текущее значение параметра DIGIOLVL директивы.OPTIONS (по умолчанию равно 1) |
1 | Основная (простейшая) модель, имеющая логические состояния 0, 1, X, R и F (AtoDl/DtoAl) |
2 | Основная (простейшая) модель без промежуточного состояния X (AtoD2/DtoA2) |
3 | Сложная модель с промежуточным состоянием X (AtoD3/DtoA3) |
4 | Сложная модель без промежуточных состояний X, R и F (AtoD4/DtoA4) |
Сложные модели точнее имитируют нелинейности входных сопротивлений цифровых ИС, однако требуют больших вычислительных затрат.
Имена макромоделей интерфейсов указываются с помощью параметров AtoD1, DtoAl,…, AtoD4, DtoA4. Выбор уровня модели интерфейса для каждого конкретного цифрового устройства производится с помощью параметра IO_LEVEL.
Схемы замещения простейших интерфейсов первого уровня показаны на рис. 4.34. В текстовом виде они записываются следующим образом.
Макромодель стандартного ТТЛ-интерфейса А/Ц первого уровня имеет вид:
.subckt AtoD_STD A D DPWR DGND params:
CAPACITANCE
=
0
DO A DGND DO74 DGTLNET
=
D
IO_STD C1 A DGND {CAPACITANCE
+
0.1pF
}.ends
*
.model DO74 doutput (
+
sOname
=
"X"
sOvlo
=
0.8
sOvhi
=
2.0
s1name
=
"0"
s1vlo
=
-
1.5
s1vhi
=
0.8
+
s2name
=
"R"
s2vlo
=
0.8
s2vhi
=
1.4
s3name
=
"R"
s3vlo
=
1.3
s3vhi
=
2.0
+
s4name
=
"X"
s4vlo
=
0.8
s4vhi
=
2.0
s5name
=
"1"
s5vlo
=
2.0
s5vhi
=
7.0
+
s6name
=
"F"
s6vlo
=
1.3
s6vhi
=
2.0
s7name
=
"F"
s7vlo
=
0.8
s7vhi
=
1.4
)
*
.model IO_STD uio (drvh
=
96.4
drvl
=
104
+
AtoD1
=
"AtoD_STD"
AtoD2
=
"AtoD_STD_NX"
AtoD3
=
"AtoD_STD_E"
AtoD4
=
"AtoD_STD_NX_E"
+
DtoA1
=
"DtoA_STD"
DtoA2
=
"DtoA_STD_NX"
DtoA3
=
"DtoA_STD_E"
DtoA4
=
"DtoA_STD_NX_E"
+
tswhI1
=
1.373ns
tswlh1
=
3.382ns
tswhI2
=
1.346ns
tswlh2
=
3.424ns
+
tswhI3
=
1.511ns
tswlh3
=
3.517ns
tswhI4
=
1.487ns
tswlh4
=
3.564ns
+
DIGROWER
=
"DIGIFPWR"
)
Макромодель стандартного ТТЛ-интерфейса Ц/А первого уровня имеет вид:
.subckt DtoA_STD D A DPWR DGND params: DRVL
=
0
DRVH
=
0
CAPACITANCE
=
0
N1 A DGND DPWR DIN74 DGTLNET
=
D IO_STD
C1 A DGND {CAPAClfANCE
+
0.1pF
}
.ends
.model DIN74 dinput (
+
sOname
=
"0"
sOtsw
=
3.5ns
sOrlo
=
7.13
sOrhi
=
389
;
7ohm
,
0.09v
+
s1name
=
"1"
s1tsw
=
5.5ns
s1rlo
=
467
s1rhi
=
200
;
140ohm
,
3.5v
+
s2name
=
"X"
s2tsw
=
3.5ns
s2rlo
=
42.9
s2rhi
=
116
;
31.3ohm
,
1.35v
+
s3name
=
"R"
s3tsw
=
3.5ns
s3rto
=
42.9
s3rhi
=
116
;
31.3ohm
,
1.35v
+
s4name
=
"F"
s4tsw
=
3.5ns
s4rlo
=
42.9
s4rhi
=
116
;
31.3ohm
,
1.35v
+
s5name
=
"Z"
s5tsw
=
3.5ns
s5rlo
=
200K
s5rhi
=
200K
)
Более сложная модель интерфейса А/Ц первого уровня имеет схему замещения, показанную на рис. 4.35. Ее текстовое описание имеет вид:
.subckt AtoD_STD_E A D DPWR DGND params: CAPACITANCE
=
0
OO A DGND DO74 DGTLNET
=
D IO_STD
C1 A DGND {CAPACITANCE
+
0.1pF
}
DO DGND a D74CLMP
D1
12
D74
D2
2
DGND D74
R1 DPWR
3
4k
Q1
1
3
A
0
Q74; подложку соединить с DGND
.ends
.model D74 D (IS
=
1e
-
16
RS
=
25
CJO
=
2pf
)
.model D74CLMP D (IS
=
1e
-
15
RS
=
2
CJO2pf)
.model Q74 NPN (ISE
=
1e
-
16
ISC
=
4e
-
16
BF
=
49
BR
=
.
03
CJE
=
1pf
CJC
=
.
5pf
CJS
=
3pf
VJE
=
0.9v
+
VJC
=
0.8v
VJS
=
0.7v
MJE
=
0.5
MJC
=
0.33
MJS
=
0.33
F
=
0.2ns
TR
=
10ns
RB
=
50
RC
=
20
)