Gesamtenergie in CMOS Taschenrechner

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✖Unter Schaltenergie versteht man im CMOS die quantitative Eigenschaft, die auf ein Objekt übertragen werden muss, um beim Schalten des Stromkreises Arbeit an dem Objekt auszuführen oder es zu erwärmen.ⓘ Schaltenergie im CMOS [E_s]			+10% -10%
✖Unter Leckageenergie versteht man in CMOS ein Energieleck, wenn wir Energie auf eine Weise verbrauchen, die ein Energiedefizit verursacht.ⓘ Leckageenergie im CMOS [E_leak]			+10% -10%

✖Unter Gesamtenergie im CMOS versteht man die quantitative Eigenschaft, die auf ein Objekt übertragen werden muss, um Arbeit an dem Objekt im CMOS auszuführen oder es zu erwärmen.ⓘ Gesamtenergie in CMOS [E_t]

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Formel

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Gesamtenergie in CMOS

Formel

`"E"_{"t"} = "E"_{"s"}+"E"_{"leak"}`

Beispiel

`"42pJ"="35pJ"+"7pJ"`

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Gesamtenergie in CMOS Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Gesamtenergie im CMOS = Schaltenergie im CMOS+Leckageenergie im CMOS
E_t = E_s+E_leak
Diese formel verwendet 3 Variablen

Verwendete Variablen

Gesamtenergie im CMOS - (Gemessen in Joule) - Unter Gesamtenergie im CMOS versteht man die quantitative Eigenschaft, die auf ein Objekt übertragen werden muss, um Arbeit an dem Objekt im CMOS auszuführen oder es zu erwärmen.
Schaltenergie im CMOS - (Gemessen in Joule) - Unter Schaltenergie versteht man im CMOS die quantitative Eigenschaft, die auf ein Objekt übertragen werden muss, um beim Schalten des Stromkreises Arbeit an dem Objekt auszuführen oder es zu erwärmen.
Leckageenergie im CMOS - (Gemessen in Joule) - Unter Leckageenergie versteht man in CMOS ein Energieleck, wenn wir Energie auf eine Weise verbrauchen, die ein Energiedefizit verursacht.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Schaltenergie im CMOS: 35 Picojoule --> 3.5E-11 Joule (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Leckageenergie im CMOS: 7 Picojoule --> 7E-12 Joule (Überprüfen sie die konvertierung hier)

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

E_t = E_s+E_leak --> 3.5E-11+7E-12

Auswerten ... ...

E_t = 4.2E-11

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

4.2E-11 Joule -->42 Picojoule (Überprüfen sie die konvertierung hier)

ENDGÜLTIGE ANTWORT

42 Picojoule <-- Gesamtenergie im CMOS

(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!

< 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

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

Gesamtenergie in CMOS Formel

Gesamtenergie im CMOS = Schaltenergie im CMOS+Leckageenergie im CMOS
E_t = E_s+E_leak

Wie wird Energie in CMOS berechnet?

Um die Energie zu berechnen, sei angenommen, dass eine Schaltung N Gates auf dem kritischen Pfad, eine effektive Gesamtkapazität Ceff und eine effektive Gesamtbreite Weff des leckenden Transistors hat. Die Verzögerung eines unterschwelligen Gate-Betriebs mit einer Last Cg. Ein intuitiverer Ansatz besteht darin, den minimalen Energiepunkt grafisch zu betrachten.

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