집적 회로 모델링

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이 예제에서는 다른 Simscape™ Electrical™ 블록과 함께 사용할 수 있는 집적 회로의 모델을 만드는 2가지 방법을 보여줍니다. 첫 번째 접근법은 Simscape Foundation Library PS 블록 및/또는 Simulink® 블록을 사용하여 동작 모델을 빌드하는 것입니다. 두 번째 접근법은 기본 Simscape Electrical 블록의 구현 모델을 빌드하는 것입니다. 마스크 내부를 탐색하고 세부 정보를 보려면 관련 블록을 선택하고 ctrl-U를 입력합니다.

동작 모델은 더 간단하고 잠재적으로 더 빠르게 실행할 수 있다는 이점이 있습니다. 이 접근법은 PIC 또는 ASIC에 구현할 수 있을 정도의 복잡한 알고리즘으로 확장될 수 있습니다. 모델은 1ns 전파 지연을 모델링하기 위해 1차 지연(first order lag)을 포함하고 있다는 점에 유의하십시오. 많은 응용 분야에서 이러한 시정수는 전체 회로 동특성보다 훨씬 빠를 수 있으며 관심 대상이 아닐 수도 있습니다. 그러나 이를 제거하면 게이트 입력이 어떤 식으로든 게이트 출력에 종속되는 경우 잠재적으로 대수 루프가 발생할 수 있습니다. 대안은 Simulink 블록 대신 PS 블록만 사용하여 알고리즘(이 경우에는 NOR 게이트)을 구현하는 것입니다.

구현 모델은 NOR 함수를 구현하는 데 사용되는 실제 MOSFET 게이트의 표현을 구현합니다. 이는 실제 소자를 보다 잘 표현한 모델이지만 여전히 제한 사항이 있다는 점에 유의하십시오. 핵심 과제는 데이터시트를 기반으로 MOSFET 블록에 맞는 적절한 파라미터를 선택하는 것입니다. 여기서는 모든 MOSFET이 동일한 파라미터를 가진다고 가정하지만, 항상 그렇지는 않습니다. 구현 모델 사용 시의 주된 단점은 시뮬레이션 속도가 동작 모델보다 훨씬 더 느릴 가능성이 크다는 것입니다.

모델

2-Input NOR(Behavioral Model) 서브시스템

2-Input NOR(Implementation Model) 서브시스템

Simscape 기록의 시뮬레이션 결과

아래 플롯은 NOR 회로의 두 가지 구현에 대한 입력과 출력을 보여줍니다. 동작 모델과 구현 모델의 출력이 거의 동일합니다.