Von der Stromversorgung gelieferte Energie Taschenrechner

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Eigenschaften der CMOS-Schaltung

✖Die Versorgungsspannung des CMOS ist definiert als die Versorgungsspannung, die an den Source-Anschluss des PMOS angelegt wird.ⓘ Versorgungsspannung [V_DD]			+10% -10%
✖Der momentane Entladestrom während des Ladens oder Entladens kann mithilfe der Lade- bzw. Entladegleichungen des Kondensators berechnet werden.ⓘ Momentaner Drainstrom [i_D[t]]			+10% -10%
✖Das Ladeintervall des Kondensators ist die Zeit, die der Kondensator zum Laden benötigt.ⓘ Ladeintervall des Kondensators [T_c]			+10% -10%

✖Die vom Netzteil gelieferte Energie lädt den Kondensator auf.ⓘ Von der Stromversorgung gelieferte Energie [E_DD]

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Formel

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Von der Stromversorgung gelieferte Energie

Formel

`"E"_{"DD"} = int("V"_{"DD"}*("i"_{"D"}"[t]")*x,x,0,"T"_{"c"})`

Beispiel

`"59.4J"=int("3.3V"*"4A"*x,x,0,"3s")`

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Von der Stromversorgung gelieferte Energie Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Von der Stromversorgung gelieferte Energie = int(Versorgungsspannung*Momentaner Drainstrom*x,x,0,Ladeintervall des Kondensators)
E_DD = int(V_DD*i_D[t]*x,x,0,T_c)
Diese formel verwendet 1 Funktionen, 4 Variablen

Verwendete Funktionen

int - Das bestimmte Integral kann zur Berechnung der vorzeichenbehafteten Nettofläche verwendet werden, d. h. der Fläche über der x-Achse minus der Fläche unter der x-Achse., int(expr, arg, from, to)

Verwendete Variablen

Von der Stromversorgung gelieferte Energie - (Gemessen in Joule) - Die vom Netzteil gelieferte Energie lädt den Kondensator auf.
Versorgungsspannung - (Gemessen in Volt) - Die Versorgungsspannung des CMOS ist definiert als die Versorgungsspannung, die an den Source-Anschluss des PMOS angelegt wird.
Momentaner Drainstrom - (Gemessen in Ampere) - Der momentane Entladestrom während des Ladens oder Entladens kann mithilfe der Lade- bzw. Entladegleichungen des Kondensators berechnet werden.
Ladeintervall des Kondensators - (Gemessen in Zweite) - Das Ladeintervall des Kondensators ist die Zeit, die der Kondensator zum Laden benötigt.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Versorgungsspannung: 3.3 Volt --> 3.3 Volt Keine Konvertierung erforderlich
Momentaner Drainstrom: 4 Ampere --> 4 Ampere Keine Konvertierung erforderlich
Ladeintervall des Kondensators: 3 Zweite --> 3 Zweite Keine Konvertierung erforderlich

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

E_DD = int(V_DD*i_D[t]*x,x,0,T_c) --> int(3.3*4*x,x,0,3)

Auswerten ... ...

E_DD = 59.4

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

59.4 Joule --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

59.4 Joule <-- Von der Stromversorgung gelieferte Energie

(Berechnung in 00.004 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Zaheer Scheich

Seshadri Rao Gudlavalleru Ingenieurschule (SRGEC), Gudlavalleru

Zaheer Scheich hat diesen Rechner und 25+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Banuprakash

Dayananda Sagar College of Engineering (DSCE), Bangalore

Banuprakash hat diesen Rechner und 25+ weitere Rechner verifiziert!

< 17 CMOS-Wechselrichter Taschenrechner

Ausbreitungsverzögerung für Übergangs-CMOS von niedriger zu hoher Ausgangsleistung

Gehen Zeit für den Übergang der Ausgabe von niedrig nach hoch = (Ladekapazität/(Transkonduktanz von PMOS*(Versorgungsspannung-abs(Schwellenspannung von PMOS mit Body Bias))))*(((2*abs(Schwellenspannung von PMOS mit Body Bias))/(Versorgungsspannung-abs(Schwellenspannung von PMOS mit Body Bias)))+ln((4*(Versorgungsspannung-abs(Schwellenspannung von PMOS mit Body Bias))/Versorgungsspannung)-1))

Ausbreitungsverzögerung für CMOS mit Übergang von hoher zu niedriger Ausgangsleistung

Gehen Zeit für den Übergang der Ausgabe von hoch nach niedrig = (Ladekapazität/(Transkonduktanz von NMOS*(Versorgungsspannung-Schwellenspannung von NMOS mit Body Bias)))*((2*Schwellenspannung von NMOS mit Body Bias/(Versorgungsspannung-Schwellenspannung von NMOS mit Body Bias))+ln((4*(Versorgungsspannung-Schwellenspannung von NMOS mit Body Bias)/Versorgungsspannung)-1))

Widerstandslast, minimale Ausgangsspannung CMOS

Gehen Minimale Ausgangsspannung der ohmschen Last = Versorgungsspannung-Null-Vorspannungsschwellenspannung+(1/(Transkonduktanz von NMOS*Lastwiderstand))-sqrt((Versorgungsspannung-Null-Vorspannungsschwellenspannung+(1/(Transkonduktanz von NMOS*Lastwiderstand)))^2-(2*Versorgungsspannung/(Transkonduktanz von NMOS*Lastwiderstand)))

Maximale Eingangsspannung CMOS

Gehen Maximale Eingangsspannung CMOS = (2*Ausgangsspannung für maximalen Eingang+(Schwellenspannung von PMOS ohne Body Bias)-Versorgungsspannung+Transkonduktanzverhältnis*Schwellenspannung von NMOS ohne Body Bias)/(1+Transkonduktanzverhältnis)

Widerstandslast, minimale Eingangsspannung CMOS

Gehen Minimale Eingangsspannung der ohmschen Last = Null-Vorspannungsschwellenspannung+sqrt((8*Versorgungsspannung)/(3*Transkonduktanz von NMOS*Lastwiderstand))-(1/(Transkonduktanz von NMOS*Lastwiderstand))

Schwellenspannung CMOS

Gehen Grenzspannung = (Schwellenspannung von NMOS ohne Body Bias+sqrt(1/Transkonduktanzverhältnis)*(Versorgungsspannung+(Schwellenspannung von PMOS ohne Body Bias)))/(1+sqrt(1/Transkonduktanzverhältnis))

Minimale Eingangsspannung CMOS

Gehen Minimale Eingangsspannung = (Versorgungsspannung+(Schwellenspannung von PMOS ohne Body Bias)+Transkonduktanzverhältnis*(2*Ausgangsspannung+Schwellenspannung von NMOS ohne Body Bias))/(1+Transkonduktanzverhältnis)

Lastkapazität des kaskadierten Inverter-CMOS

Gehen Ladekapazität = Gate-Drain-Kapazität von PMOS+Gate-Drain-Kapazität von NMOS+Entleeren Sie die Massenkapazität des PMOS+Entleeren Sie die Massenkapazität von NMOS+Interne Kapazität+Gate-Kapazität

Von der Stromversorgung gelieferte Energie

Gehen Von der Stromversorgung gelieferte Energie = int(Versorgungsspannung*Momentaner Drainstrom*x,x,0,Ladeintervall des Kondensators)

Durchschnittliche Ausbreitungsverzögerung CMOS

Gehen Durchschnittliche Ausbreitungsverzögerung = (Zeit für den Übergang der Ausgabe von hoch nach niedrig+Zeit für den Übergang der Ausgabe von niedrig nach hoch)/2

Widerstandslast Maximale Eingangsspannung CMOS

Gehen Widerstandslast Maximale Eingangsspannung CMOS = Null-Vorspannungsschwellenspannung+(1/(Transkonduktanz von NMOS*Lastwiderstand))

Durchschnittliche Verlustleistung CMOS

Gehen Durchschnittliche Verlustleistung = Ladekapazität*(Versorgungsspannung)^2*Frequenz

Schwingungsperiode Ringoszillator CMOS

Gehen Schwingungsperiode = 2*Anzahl der Stufen des Ringoszillators*Durchschnittliche Ausbreitungsverzögerung

Maximale Eingangsspannung für symmetrisches CMOS

Gehen Maximale Eingangsspannung = (3*Versorgungsspannung+2*Schwellenspannung von NMOS ohne Body Bias)/8

Minimale Eingangsspannung für symmetrisches CMOS

Gehen Minimale Eingangsspannung = (5*Versorgungsspannung-2*Schwellenspannung von NMOS ohne Body Bias)/8

Rauschmarge für Hochsignal-CMOS

Gehen Rauschmarge für hohes Signal = Maximale Ausgangsspannung-Minimale Eingangsspannung

Transkonduktanzverhältnis CMOS

Gehen Transkonduktanzverhältnis = Transkonduktanz von NMOS/Transkonduktanz von PMOS

Von der Stromversorgung gelieferte Energie Formel

Von der Stromversorgung gelieferte Energie = int(Versorgungsspannung*Momentaner Drainstrom*x,x,0,Ladeintervall des Kondensators)
E_DD = int(V_DD*i_D[t]*x,x,0,T_c)

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