Effektive Kapazität im CMOS Taschenrechner

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Eigenschaften der CMOS-Schaltung

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CMOS-Zeiteigenschaften

✖Ein Arbeitszyklus oder Leistungszyklus ist der Bruchteil einer Periode, in der ein Signal oder System aktiv ist.ⓘ Auslastungsgrad [D]			+10% -10%
✖Der Ausschaltstrom eines Schalters ist in der Realität ein nicht vorhandener Wert. Echte Schalter haben normalerweise einen sehr geringen Ausschaltstrom, der manchmal auch als Leckstrom bezeichnet wird.ⓘ Aus Strom [i_off]			+10% -10%
✖Die Basiskollektorspannung ist ein entscheidender Parameter bei der Transistorvorspannung. Es bezieht sich auf die Spannungsdifferenz zwischen den Basis- und Kollektoranschlüssen des Transistors, wenn dieser sich in seinem aktiven Zustand befindet.ⓘ Basiskollektorspannung [V_bc]			+10% -10%
✖Gatter auf kritischem Pfad sind definiert als die Gesamtzahl der Logikgatter, die während einer Zykluszeit im CMOS benötigt werden.ⓘ Gates auf kritischem Weg [N_g]			+10% -10%

✖Die effektive Kapazität im CMOS ist definiert als das Verhältnis der auf einem Leiter gespeicherten elektrischen Ladungsmenge zu einer elektrischen Potenzialdifferenz.ⓘ Effektive Kapazität im CMOS [C_eff]

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Formel

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Effektive Kapazität im CMOS

Formel

`"C"_{"eff"} = "D"*("i"_{"off"}*(10^("V"_{"bc"})))/("N"_{"g"}*"[BoltZ]"*"V"_{"bc"}) `

Beispiel

`"5.137895μF"="1.3E^-25"*("0.01mA"*(10^("2.02V")))/("0.95"*"[BoltZ]"*"2.02V") `

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Effektive Kapazität im CMOS Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Effektive Kapazität im CMOS = Auslastungsgrad*(Aus Strom*(10^(Basiskollektorspannung)))/(Gates auf kritischem Weg*[BoltZ]*Basiskollektorspannung)
C_eff = D*(i_off*(10^(V_bc)))/(N_g*[BoltZ]*V_bc)
Diese formel verwendet 1 Konstanten, 5 Variablen

Verwendete Konstanten

[BoltZ] - Boltzmann-Konstante Wert genommen als 1.38064852E-23

Verwendete Variablen

Effektive Kapazität im CMOS - (Gemessen in Farad) - Die effektive Kapazität im CMOS ist definiert als das Verhältnis der auf einem Leiter gespeicherten elektrischen Ladungsmenge zu einer elektrischen Potenzialdifferenz.
Auslastungsgrad - Ein Arbeitszyklus oder Leistungszyklus ist der Bruchteil einer Periode, in der ein Signal oder System aktiv ist.
Aus Strom - (Gemessen in Ampere) - Der Ausschaltstrom eines Schalters ist in der Realität ein nicht vorhandener Wert. Echte Schalter haben normalerweise einen sehr geringen Ausschaltstrom, der manchmal auch als Leckstrom bezeichnet wird.
Basiskollektorspannung - (Gemessen in Volt) - Die Basiskollektorspannung ist ein entscheidender Parameter bei der Transistorvorspannung. Es bezieht sich auf die Spannungsdifferenz zwischen den Basis- und Kollektoranschlüssen des Transistors, wenn dieser sich in seinem aktiven Zustand befindet.
Gates auf kritischem Weg - Gatter auf kritischem Pfad sind definiert als die Gesamtzahl der Logikgatter, die während einer Zykluszeit im CMOS benötigt werden.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Auslastungsgrad: 1.3E-25 --> Keine Konvertierung erforderlich
Aus Strom: 0.01 Milliampere --> 1E-05 Ampere (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Basiskollektorspannung: 2.02 Volt --> 2.02 Volt Keine Konvertierung erforderlich
Gates auf kritischem Weg: 0.95 --> Keine Konvertierung erforderlich

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

C_eff = D*(i_off*(10^(V_bc)))/(N_g*[BoltZ]*V_bc) --> 1.3E-25*(1E-05*(10^(2.02)))/(0.95*[BoltZ]*2.02)

Auswerten ... ...

C_eff = 5.13789525162511E-06

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

5.13789525162511E-06 Farad -->5.13789525162511 Mikrofarad (Überprüfen sie die konvertierung hier)

ENDGÜLTIGE ANTWORT

5.13789525162511 ≈ 5.137895 Mikrofarad <-- Effektive Kapazität im CMOS

(Berechnung in 00.005 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!

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Effektive Kapazität im CMOS

Gehen Effektive Kapazität im CMOS = Auslastungsgrad*(Aus Strom*(10^(Basiskollektorspannung)))/(Gates auf kritischem Weg*[BoltZ]*Basiskollektorspannung)

Permittivität der Oxidschicht

Gehen Permittivität der Oxidschicht = Dicke der Oxidschicht*Eingangs-Gate-Kapazität/(Torbreite*Länge des Tors)

Dicke der Oxidschicht

Gehen Dicke der Oxidschicht = Permittivität der Oxidschicht*Torbreite*Länge des Tors/Eingangs-Gate-Kapazität

Breite des Tors

Gehen Torbreite = Eingangs-Gate-Kapazität/(Kapazität der Gate-Oxidschicht*Länge des Tors)

Kritisches elektrisches Feld

Gehen Kritisches elektrisches Feld = (2*Geschwindigkeitssättigung)/Mobilität des Elektrons

Seitenwandumfang der Quelldiffusion

Gehen Seitenwandumfang der Quellendiffusion = (2*Übergangsbreite)+(2*Länge der Quelle)

CMOS mittlerer freier Pfad

Gehen Mittlerer freier Pfad = Kritische Spannung im CMOS/Kritisches elektrisches Feld

Kritische CMOS-Spannung

Gehen Kritische Spannung im CMOS = Kritisches elektrisches Feld*Mittlerer freier Pfad

Breite des Verarmungsbereichs

Gehen Breite der Verarmungsregion = PN-Verbindungslänge-Effektive Kanallänge

Effektive Kanallänge

Gehen Effektive Kanallänge = PN-Verbindungslänge-Breite der Verarmungsregion

PN-Verbindungslänge

Gehen PN-Verbindungslänge = Breite der Verarmungsregion+Effektive Kanallänge

Spannung bei minimaler EDV

Gehen Spannung bei minimaler EDP = (3*Grenzspannung)/(3-Aktivitätsfaktor)

Übergangsbreite des CMOS

Gehen Übergangsbreite = MOS-Gate-Überlappungskapazität/MOS-Gate-Kapazität

Breite der Quellendiffusion

Gehen Übergangsbreite = Bereich der Quellendiffusion/Länge der Quelle

Bereich der Quellendiffusion

Gehen Bereich der Quellendiffusion = Länge der Quelle*Übergangsbreite

Effektive Kapazität im CMOS Formel

Effektive Kapazität im CMOS = Auslastungsgrad*(Aus Strom*(10^(Basiskollektorspannung)))/(Gates auf kritischem Weg*[BoltZ]*Basiskollektorspannung)
C_eff = D*(i_off*(10^(V_bc)))/(N_g*[BoltZ]*V_bc)

Was ist die Unterschwellenleitung?

Subthreshold-Leitung oder Subthreshold-Leckage oder Subthreshold-Drain-Strom ist der Strom zwischen Source und Drain eines MOSFET, wenn sich der Transistor im Subthreshold-Bereich oder im Bereich mit schwacher Inversion befindet, dh für Gate-Source-Spannungen unterhalb der Schwellenspannung.

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