Schaltungstechnik

538 8 Analog/Digitale Schnittstelle
Die größte Bedeutung muss den CMOS-Logikfamilien (HC/HCT oder AC/
ACT) beigemessen werden. Sie sind die am meisten verwendeten Logikfamilien.
Die ECL-Logikfamilie wird nur in sehr sehr speziellen Anwendungsfällen eingesetzt.
Die TTL-Logik war in der Vergangenheit weit verbreitet. Wegen der günstigeren
Eigenschaften, insbesondere was die Leistungsaufnahme anbetrifft, werden
zunehmend die CMOS-Logikfamilien favorisiert. Allerdings steigt die in Tab. 2.1-
1 angegebene geringe Leistungsaufnahme mit zunehmender Schaltfrequenz.
8.1.1 Modellbeschreibung einer Logikfunktion
Nach Erläuterung wichtiger Begriffe werden beispielhaft für einige Schaltungsfunktionen
Modellbeschreibungen vorgestellt. In Abschnitt 2.2.3 wurde im Rahmen
der Vorstellung der Hardwarebeschreibungssprache VHDL auf den digitalen
Modellteil eingegangen. Das in Bild 2.2-7 dargestellte Grundprinzip der Modellbeschreibung
eines digitalen Funktionsblocks soll nunmehr näher betrachtet werden.
Für die Schaltkreissimulation muss für jeden Logikblock ein Logikmodell existieren.
Im allgemeinen besteht die Modellbeschreibung für eine Logikfunktion aus
dem eigentlichen Funktionsmodell und dem Timing-Modell. Bild 8.1-1 zeigt die
Bestandteile der Modellbeschreibung einer Logikfunktion für die Logiksimualtion.
t 0
t
IN1
IN2
Bild 8.1-1: Zur Modellierung einer Logikfunktion
Logiksignal und Logikzustände: Grundsätzlich hat ein Logiksignal einen
Ursprung (Quelle) mit einer bestimmten Treiberstärke. Ein Logiksignal ist kein
zeitkontinuierliches Signal. Es gelten diskrete Logikzustände. Bild 8.1-2 zeigt die
in PSpice verwendeten Logikzustände eines Logiksignals. Dabei wird der Zustand
"Z" bei einem Tristate-Anschluss verwendet.
Bild 8.1-2: Zustände eines Logiksignals in PSpice
Funktionsmodell
Timing-Modell
0 R 1 F 0
OUT1
OUT2
OUT3
0 Low
1 High
X Undefined
Z High-Impedance
R Rise
F Fall