S. Переключатель, управляемый напряжением¶
SPICE-формат
Синтаксис:
S<имя> <+узел> <–узел> <+управляющий узел> <–управляющий узел> +<имя модели>
<+узел> и <–узел> – номера узлов, к которым подсоединен ключ:
<+управляющий узел>, <–управляющий узел> – номера узлов, разность потенциалов которых управляет ключом.
Синтаксис описания модели
.MODEL <имя модели> VSWITCH (<параметры модели>)
Пример:
S1 1 2 3 4 MOD_SW1
S2 1 0 3 0 MOD_SW2
.MODEL MOD_SW1 VSWITCH (RON=1 ROFF=1e6 VON=1 VOFF=3.5)
.MODEL MOD_SW2 VSWITCH (RON=1 ROFF=1K VT=3 VH=1)
Нетлист модели переключателя, управляемого напряжением, со всеми дефолтными параметрами:
.MODEL VSWITCH_DEFAULT_MODEL VSWITCH(ROFF=1e6 RON=1 VH=undefined VOFF=0 VON=1 VT=undefined)
Описание параметров модели ключа, управляемого напряжением, приведено в Табл. 1.
Таблица 1 Параметры модели ключа, управляемого напряжением
| Обозначение | Параметр | Значение по умолчанию | Единица измерения |
|---|---|---|---|
| VON | Напряжение замыкания ключа | 1 | В |
| VOFF | Напряжение размыкания ключа | 0 | В |
| RON | Сопротивление замкнутого ключа | 1 | Ом |
| ROFF | Сопротивление разомкнутого ключа | 1e6 | Ом |
| VT | Пороговое напряжение | - | В |
| VH | Величина гистерезиса | - | В |
Модель предусматривает два режима работы ключа:
- режим плавного переключения
- гистерезисный режим.
Режим плавного переключения
В этом режиме должны быть заданы напряжение замыкания ключа VON и напряжение размыкания ключа VOFF и не определены параметры VT и VH.
Если VON > VOFF, то ключ замкнут при управляющем напряжении Vy > VON и разомкнут при Vy < VOFF.
На интервале VOFF < Vy < VON сопротивление ключа плавно уменьшается от значения ROFF до RON. Если VON<VOFF, то ключ замкнут при Vy < VON и разомкнут при Vy > VOFF.
На интервале VON < Vy < VOFF сопротивление ключа плавно увеличивается от значения RON до ROFF. Vy – разность потенциалов узлов управления.
Гистерезисный режим
В этом режиме должны быть заданы пороговое напряжение VT и величина гистерезиса VH.
Сопротивление ключа уменьшается резким скачком от ROFF до RON при превышении управляющим напряжением значения VT+VH и увеличивается резким скачком от ROТ до ROFF при уменьшении управляющего напряжения ниже значения VT–VH.
В таком режиме работы ключа могут возникнуть проблемы со сходимостью численных методов.
Также не рекомендуется делать слишком малое различие в переключаемых напряжениях VT и VH из-за вызываемого этим слишком малого шага расчёта.