Tore auf kritischem Pfad Taschenrechner

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Eigenschaften der CMOS-Schaltung

✖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%
✖Die Kapazität von Gate zu Kanal ist die Kapazität aufgrund der Überlappung der Source- und Kanalbereiche durch das Polysilizium-Gate und ist unabhängig von der angelegten Spannung.ⓘ Kapazität von Gate zu Kanal [C_g]			+10% -10%

✖Gatter auf kritischem Pfad sind definiert als die Gesamtzahl der Logikgatter, die während einer Zykluszeit im CMOS benötigt werden.ⓘ Tore auf kritischem Pfad [N_g]

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Formel

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Tore auf kritischem Pfad

Formel

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

Beispiel

`"0.000957"="1.3E^-25"*("0.01mA"*(10^"2.02V"))/("5.1mF"*"[BoltZ]"*"2.02V")`

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Tore auf kritischem Pfad Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Gates auf kritischem Weg = Auslastungsgrad*(Aus Strom*(10^Basiskollektorspannung))/(Kapazität von Gate zu Kanal*[BoltZ]*Basiskollektorspannung)
N_g = D*(i_off*(10^V_bc))/(C_g*[BoltZ]*V_bc)
Diese formel verwendet 1 Konstanten, 5 Variablen

Verwendete Konstanten

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

Verwendete Variablen

Gates auf kritischem Weg - Gatter auf kritischem Pfad sind definiert als die Gesamtzahl der Logikgatter, die während einer Zykluszeit im CMOS benötigt werden.
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.
Kapazität von Gate zu Kanal - (Gemessen in Farad) - Die Kapazität von Gate zu Kanal ist die Kapazität aufgrund der Überlappung der Source- und Kanalbereiche durch das Polysilizium-Gate und ist unabhängig von der angelegten Spannung.

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
Kapazität von Gate zu Kanal: 5.1 Millifarad --> 0.0051 Farad (Überprüfen sie die konvertierung hier)

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

N_g = D*(i_off*(10^V_bc))/(C_g*[BoltZ]*V_bc) --> 1.3E-25*(1E-05*(10^2.02))/(0.0051*[BoltZ]*2.02)

Auswerten ... ...

N_g = 0.000957058919420363

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

0.000957058919420363 --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

0.000957058919420363 ≈ 0.000957 <-- Gates auf kritischem Weg

(Berechnung in 00.004 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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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

Statische Leistung im CMOS

Gehen Statische CMOS-Leistung = Totale Kraft-Dynamische Kraft

Gesamtleistung im CMOS

Gehen Totale Kraft = Statische CMOS-Leistung+Dynamische Kraft

Dynamische Leistung im CMOS

Gehen Dynamische Kraft = Kurzschlussstrom+Schaltleistung

Kurzschlussstrom im CMOS

Gehen Kurzschlussstrom = Dynamische Kraft-Schaltleistung

Tore auf kritischem Pfad Formel

Gates auf kritischem Weg = Auslastungsgrad*(Aus Strom*(10^Basiskollektorspannung))/(Kapazität von Gate zu Kanal*[BoltZ]*Basiskollektorspannung)
N_g = D*(i_off*(10^V_bc))/(C_g*[BoltZ]*V_bc)

Was ist 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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