Schaltleistung in CMOS Taschenrechner

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Eigenschaften der CMOS-Schaltung

✖Die positive Spannung ist als die Spannung definiert, die berechnet wird, wenn der Stromkreis an die Stromversorgung angeschlossen wird. Sie wird normalerweise als Vdd oder Stromversorgung des Stromkreises bezeichnet.ⓘ Positive Spannung [V_dd]			+10% -10%
✖Die Häufigkeit bezieht sich auf die Häufigkeit des Auftretens eines periodischen Ereignisses pro Zeit und wird in Zyklen/Sekunde gemessen.ⓘ Frequenz [f]			+10% -10%
✖Die Kapazität ist das Verhältnis der auf einem Leiter gespeicherten elektrischen Ladungsmenge zu einer elektrischen Potenzialdifferenz.ⓘ Kapazität [C]			+10% -10%

✖Die Schaltleistung wird als dynamische Leistung bezeichnet, da sie durch das Schalten der Last entsteht.ⓘ Schaltleistung in CMOS [P_s]

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Formel

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Schaltleistung in CMOS

Formel

`"P"_{"s"} = ("V"_{"dd"}^2)*"f"*"C"`

Beispiel

`"0.130465mW"=(("2.58V")^2)*"4Hz"*"4.9μF"`

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Schaltleistung in CMOS Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Schaltleistung = (Positive Spannung^2)*Frequenz*Kapazität
P_s = (V_dd^2)*f*C
Diese formel verwendet 4 Variablen

Verwendete Variablen

Schaltleistung - (Gemessen in Watt) - Die Schaltleistung wird als dynamische Leistung bezeichnet, da sie durch das Schalten der Last entsteht.
Positive Spannung - (Gemessen in Volt) - Die positive Spannung ist als die Spannung definiert, die berechnet wird, wenn der Stromkreis an die Stromversorgung angeschlossen wird. Sie wird normalerweise als Vdd oder Stromversorgung des Stromkreises bezeichnet.
Frequenz - (Gemessen in Hertz) - Die Häufigkeit bezieht sich auf die Häufigkeit des Auftretens eines periodischen Ereignisses pro Zeit und wird in Zyklen/Sekunde gemessen.
Kapazität - (Gemessen in Farad) - Die Kapazität ist das Verhältnis der auf einem Leiter gespeicherten elektrischen Ladungsmenge zu einer elektrischen Potenzialdifferenz.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Positive Spannung: 2.58 Volt --> 2.58 Volt Keine Konvertierung erforderlich
Frequenz: 4 Hertz --> 4 Hertz Keine Konvertierung erforderlich
Kapazität: 4.9 Mikrofarad --> 4.9E-06 Farad (Überprüfen sie die konvertierung hier)

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

P_s = (V_dd^2)*f*C --> (2.58^2)*4*4.9E-06

Auswerten ... ...

P_s = 0.00013046544

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

0.00013046544 Watt -->0.13046544 Milliwatt (Überprüfen sie die konvertierung hier)

ENDGÜLTIGE ANTWORT

0.13046544 ≈ 0.130465 Milliwatt <-- Schaltleistung

(Berechnung in 00.006 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Shobhit Dimri

Bipin Tripathi Kumaon Institut für Technologie (BTKIT), Dwarahat

Shobhit Dimri hat diesen Rechner und 900+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Urvi Rathod

Vishwakarma Government Engineering College (VGEC), Ahmedabad

Urvi Rathod hat diesen Rechner und 1900+ weitere Rechner verifiziert!

< 17 CMOS-Leistungsmetriken Taschenrechner

Tore auf kritischem Pfad

Gehen Gates auf kritischem Weg = Auslastungsgrad*(Aus Strom*(10^Basiskollektorspannung))/(Kapazität von Gate zu Kanal*[BoltZ]*Basiskollektorspannung)

Unterschwelliger Leckstrom durch AUS-Transistoren

Gehen Unterschwelliger Strom = (Statische CMOS-Leistung/Basiskollektorspannung)-(Gate-Strom+Konflikt aktuell+Kreuzungsstrom)

Konkurrenzstrom in verhältnismäßigen Schaltungen

Gehen Konflikt aktuell = (Statische CMOS-Leistung/Basiskollektorspannung)-(Unterschwelliger Strom+Gate-Strom+Kreuzungsstrom)

Gate-Leckage durch das Gate-Dielektrikum

Gehen Gate-Strom = (Statische CMOS-Leistung/Basiskollektorspannung)-(Unterschwelliger Strom+Konflikt aktuell+Kreuzungsstrom)

Ausgangsumschaltung bei Laststromverbrauch

Gehen Ausgangsumschaltung = Stromverbrauch der kapazitiven Last/(Externe Lastkapazität*Versorgungsspannung^2*Ausgangssignalfrequenz)

Leistungsaufnahme der kapazitiven Last

Gehen Stromverbrauch der kapazitiven Last = Externe Lastkapazität*Versorgungsspannung^2*Ausgangssignalfrequenz*Ausgangsumschaltung

Stromversorgungsunterdrückungsverhältnis

Gehen Unterdrückungsverhältnis der Stromversorgung = 20*log10(Welligkeit der Eingangsspannung/Ausgangsspannungswelligkeit)

Aktivitätsfaktor

Gehen Aktivitätsfaktor = Schaltleistung/(Kapazität*Basiskollektorspannung^2*Frequenz)

Schaltleistung

Gehen Schaltleistung = Aktivitätsfaktor*(Kapazität*Basiskollektorspannung^2*Frequenz)

Schaltleistung in CMOS

Gehen Schaltleistung = (Positive Spannung^2)*Frequenz*Kapazität

Schalten von Energie im CMOS

Gehen Schaltenergie im CMOS = Gesamtenergie im CMOS-Leckageenergie im CMOS

Gesamtenergie in CMOS

Gehen Gesamtenergie im CMOS = Schaltenergie im CMOS+Leckageenergie im CMOS

Leckagenergie im CMOS

Gehen Leckageenergie im CMOS = Gesamtenergie im CMOS-Schaltenergie im CMOS

Gesamtleistung im CMOS

Gehen Totale Kraft = Statische CMOS-Leistung+Dynamische Kraft

Statische Leistung im CMOS

Gehen Statische CMOS-Leistung = Totale Kraft-Dynamische Kraft

Kurzschlussstrom im CMOS

Gehen Kurzschlussstrom = Dynamische Kraft-Schaltleistung

Dynamische Leistung im CMOS

Gehen Dynamische Kraft = Kurzschlussstrom+Schaltleistung

Schaltleistung in CMOS Formel

Schaltleistung = (Positive Spannung^2)*Frequenz*Kapazität
P_s = (V_dd^2)*f*C

Was ist statische und dynamische Leistung in VLSI?

Statische Energie ist Energie, die verbraucht wird, während keine Schaltungsaktivität vorhanden ist. Beispielsweise die von einem D-Flip-Flop verbrauchte Leistung, wenn weder der Taktgeber noch der D-Eingang aktive Eingänge haben (dh alle Eingänge sind "statisch", weil sie auf festen Gleichstrompegeln liegen). Dynamische Leistung ist Leistung, die verbraucht wird, während die Eingänge aktiv sind.

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