Schwingungsperiode Ringoszillator CMOS Taschenrechner

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Eigenschaften der CMOS-Schaltung

✖Die Anzahl der Ringoszillatorstufen ist definiert als die Anzahl der im CMOS-Ringoszillator verwendeten Wechselrichter.ⓘ Anzahl der Stufen des Ringoszillators [n]			+10% -10%
✖Die durchschnittliche Ausbreitungsverzögerung ist definiert als die durchschnittliche Zeit, die das Eingangssignal benötigt, um sich durch den Wechselrichter auszubreiten.ⓘ Durchschnittliche Ausbreitungsverzögerung [ζ_P]			+10% -10%

✖Die Schwingungsperiode eines CMOS-Ringoszillators ist definiert als die Zeit, die für einen vollständigen Schwingungszyklus benötigt wird.ⓘ Schwingungsperiode Ringoszillator CMOS [T_osc]

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Formel

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Schwingungsperiode Ringoszillator CMOS

Formel

`"T"_{"osc"} = 2*"n"*"ζ"_{"P"}`

Beispiel

`"0.0252ns"=2*"3"*"0.0042ns"`

Taschenrechner

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Schwingungsperiode Ringoszillator CMOS Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Schwingungsperiode = 2*Anzahl der Stufen des Ringoszillators*Durchschnittliche Ausbreitungsverzögerung
T_osc = 2*n*ζ_P
Diese formel verwendet 3 Variablen

Verwendete Variablen

Schwingungsperiode - (Gemessen in Zweite) - Die Schwingungsperiode eines CMOS-Ringoszillators ist definiert als die Zeit, die für einen vollständigen Schwingungszyklus benötigt wird.
Anzahl der Stufen des Ringoszillators - Die Anzahl der Ringoszillatorstufen ist definiert als die Anzahl der im CMOS-Ringoszillator verwendeten Wechselrichter.
Durchschnittliche Ausbreitungsverzögerung - (Gemessen in Zweite) - Die durchschnittliche Ausbreitungsverzögerung ist definiert als die durchschnittliche Zeit, die das Eingangssignal benötigt, um sich durch den Wechselrichter auszubreiten.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Anzahl der Stufen des Ringoszillators: 3 --> Keine Konvertierung erforderlich
Durchschnittliche Ausbreitungsverzögerung: 0.0042 Nanosekunde --> 4.2E-12 Zweite (Überprüfen sie die konvertierung hier)

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

T_osc = 2*n*ζ_P --> 2*3*4.2E-12

Auswerten ... ...

T_osc = 2.52E-11

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

2.52E-11 Zweite -->0.0252 Nanosekunde (Überprüfen sie die konvertierung hier)

ENDGÜLTIGE ANTWORT

0.0252 Nanosekunde <-- Schwingungsperiode

(Berechnung in 00.004 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Priyanka Patel

Lalbhai Dalpatbhai College für Ingenieurwissenschaften (LDCE), Ahmedabad

Priyanka Patel hat diesen Rechner und 25+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Parminder Singh

Chandigarh-Universität (KU), Punjab

Parminder Singh hat diesen Rechner und 600+ weitere Rechner verifiziert!

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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

Schwingungsperiode Ringoszillator CMOS Formel

Schwingungsperiode = 2*Anzahl der Stufen des Ringoszillators*Durchschnittliche Ausbreitungsverzögerung
T_osc = 2*n*ζ_P

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