Foil 14.4 : VHDL-AMS conservative systems and terminals

Systèmes conservatifs et bornes

(quantités de branche, tension & courant, natures & tolérances, natures & arrays, attributs de bornes)

Quantités de branche (branch quantities):

systèmes électriques conservatifs obéissent aux lois de Kirchhoff
description basée sur la théorie de graphes
avec VHDL-AMS les quantités de branche (branch quantities) sont décomposées en deux éléments (membres): les quantités aux bornes de la branche - effort (across quantities) qui representent tension et les quantités à travers la branche - flot (through quantity) qui représentent le courant

Par exemple une resistance est un chemin qui lie les niveaux de tension sur ces bornes (across quantity) et spécifie le courent qui les traverse (through quantity).

une resistance doit être déclarée comme un objet à deux terminaux (bornes)
les bornes d'une resistance sont de type simple nature
simple nature dépends du domaine (électrique, thermique, hydraulique,)

Tension & courant:

Dans l'exemple ci-dessous nous déclarons deux sous-types: voltage et current avec leur tolérances respectives La nature "électrique" d'un terminal est voltage accross et current through.

Ensuite nous déclarons deux bornes du type electrical: t1 et t2, et une branch quantity v avec deux courants i1 et i2 allant de t1 à t2.

Le t1 est considéré comme borne plus le t2 comme borne minus

subtype voltage is real tolerance - " tol_voltage" ;

subtype current is real tolerance - " tol_current" ;

nature electrical is voltage across current through;

terminal t1, t2: electrical;

quantity v across i through t1 to t2;

Natures & tableaux - arrays:
Dans l'exemple suivant on déclare un tableau de type nature electrical une subnature, deux bornes de cette sous-nature et quelques combinaisons de ces bornes.

nature electrical_vector is array(natural range <>) of electrical;

subnature el_vect4 is electrical_vector(0 to 3);

terminal t3, t4: el_vect4;

quantity vpp across ipp through t3 to t4;

quantity vps across ips through t1 to t4;

Natures & tolérances
Les tolérances de futures bornes peuvent être définies dans subnatures.

subnature low_voltage is electrical

tolerance "tol_lowvoltage" across
"tol_lowcurrent" through;

terminal tx, ty: low_voltage;

quantity vlow1 across ilow1 through tx to ty:

Les attributs prédéfinis 'across et 'through permettent d'extraire la nature correspondant à un objet (borne): tx'across est voltage et tx'through est current

Attributs de branches:

entity simple is

port (terminal terin, terout:electrical);

end simple;

si une branche est déclarée avec seulement une borne, cela signifie que l'autre borne est réliée à la masse (ground terminal)
la borne ground est considerée comme borne minus

Implicitement la déclaration d'une borne terin créée deux quantités:

la quantité de référence (reference quantity) - terin'reference, qui est une quantité across entre deux bornes plus et minus
la quantité de contribution (contribution quantity) - terin'contribution qui est une quantité through égale à la somme des quantités incidentes de terin (avec le signe approprié)