Calculadora Corriente de contención en circuitos proporcionales

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Subsistema de ruta de datos de matriz

✖La potencia estática CMOS se define como la corriente de fuga debido al muy bajo consumo de energía estática en los dispositivos CMOS.ⓘ Potencia estática CMOS [P_st]			+10% -10%
✖El voltaje del colector base es un parámetro crucial en la polarización de transistores. Se refiere a la diferencia de voltaje entre los terminales base y colector del transistor cuando está en su estado activo.ⓘ Voltaje base del colector [V_bc]			+10% -10%
✖La corriente subumbral es una fuga subumbral a través de transistores APAGADOS.ⓘ Corriente subumbral [i_st]			+10% -10%
✖La corriente de compuerta se define como cuando no hay voltaje entre la compuerta y los terminales de la fuente, no fluye corriente en el drenaje excepto la corriente de fuga, debido a una impedancia muy alta de la fuente del drenaje.ⓘ Corriente de puerta [i_g]			+10% -10%
✖La corriente de unión es una fuga en la unión de las difusiones de fuente/drenaje.ⓘ Corriente de unión [i_j]			+10% -10%

✖La corriente de contención se define como la corriente de contención que ocurre en los circuitos proporcionales.ⓘ Corriente de contención en circuitos proporcionales [i_con]

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Fórmula

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Corriente de contención en circuitos proporcionales

Fórmula

`"i"_{"con"} = ("P"_{"st"}/"V"_{"bc"})-("i"_{"st"}+"i"_{"g"}+"i"_{"j"})`

Ejemplo

`"25.75149mA"=("67.37mW"/"2.02V")-("1.6mA"+"4.5mA"+"1.5mA")`

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Corriente de contención en circuitos proporcionales Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Contención actual = (Potencia estática CMOS/Voltaje base del colector)-(Corriente subumbral+Corriente de puerta+Corriente de unión)
i_con = (P_st/V_bc)-(i_st+i_g+i_j)
Esta fórmula usa 6 Variables

Variables utilizadas

Contención actual - (Medido en Amperio) - La corriente de contención se define como la corriente de contención que ocurre en los circuitos proporcionales.
Potencia estática CMOS - (Medido en Vatio) - La potencia estática CMOS se define como la corriente de fuga debido al muy bajo consumo de energía estática en los dispositivos CMOS.
Voltaje base del colector - (Medido en Voltio) - El voltaje del colector base es un parámetro crucial en la polarización de transistores. Se refiere a la diferencia de voltaje entre los terminales base y colector del transistor cuando está en su estado activo.
Corriente subumbral - (Medido en Amperio) - La corriente subumbral es una fuga subumbral a través de transistores APAGADOS.
Corriente de puerta - (Medido en Amperio) - La corriente de compuerta se define como cuando no hay voltaje entre la compuerta y los terminales de la fuente, no fluye corriente en el drenaje excepto la corriente de fuga, debido a una impedancia muy alta de la fuente del drenaje.
Corriente de unión - (Medido en Amperio) - La corriente de unión es una fuga en la unión de las difusiones de fuente/drenaje.

PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base

Potencia estática CMOS: 67.37 milivatio --> 0.06737 Vatio (Verifique la conversión aquí)
Voltaje base del colector: 2.02 Voltio --> 2.02 Voltio No se requiere conversión
Corriente subumbral: 1.6 Miliamperio --> 0.0016 Amperio (Verifique la conversión aquí)
Corriente de puerta: 4.5 Miliamperio --> 0.0045 Amperio (Verifique la conversión aquí)
Corriente de unión: 1.5 Miliamperio --> 0.0015 Amperio (Verifique la conversión aquí)

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

i_con = (P_st/V_bc)-(i_st+i_g+i_j) --> (0.06737/2.02)-(0.0016+0.0045+0.0015)

Evaluar ... ...

i_con = 0.0257514851485149

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

0.0257514851485149 Amperio -->25.7514851485149 Miliamperio (Verifique la conversión aquí)

RESPUESTA FINAL

25.7514851485149 ≈ 25.75149 Miliamperio <-- Contención actual

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por Shobhit Dimri

Instituto de Tecnología Bipin Tripathi Kumaon (BTKIT), Dwarahat

¡Shobhit Dimri ha creado esta calculadora y 900+ más calculadoras!

Verificada por Urvi Rathod

Facultad de Ingeniería del Gobierno de Vishwakarma (VGEC), Ahmedabad

¡Urvi Rathod ha verificado esta calculadora y 1900+ más calculadoras!

< 17 Métricas de potencia CMOS Calculadoras

Puertas en ruta crítica

Vamos Puertas en el camino crítico = Ciclo de trabajo*(Apagado actual*(10^Voltaje base del colector))/(Capacitancia de puerta a canal*[BoltZ]*Voltaje base del colector)

Fuga por debajo del umbral a través de transistores APAGADOS

Vamos Corriente subumbral = (Potencia estática CMOS/Voltaje base del colector)-(Corriente de puerta+Contención actual+Corriente de unión)

Fuga de la puerta a través del dieléctrico de la puerta

Vamos Corriente de puerta = (Potencia estática CMOS/Voltaje base del colector)-(Corriente subumbral+Contención actual+Corriente de unión)

Corriente de contención en circuitos proporcionales

Vamos Contención actual = (Potencia estática CMOS/Voltaje base del colector)-(Corriente subumbral+Corriente de puerta+Corriente de unión)

Conmutación de salida en carga Consumo de energía

Vamos Conmutación de salida = Consumo de energía de carga capacitiva/(Capacitancia de carga externa*Voltaje de suministro^2*Frecuencia de señal de salida)

Consumo de energía de carga capacitiva

Vamos Consumo de energía de carga capacitiva = Capacitancia de carga externa*Voltaje de suministro^2*Frecuencia de señal de salida*Conmutación de salida

Relación de rechazo de la fuente de alimentación

Vamos Relación de rechazo de la fuente de alimentación = 20*log10(Ondulación del voltaje de entrada/Ondulación del voltaje de salida)

Poder de conmutación

Vamos Energía de conmutación = Factor de actividad*(Capacidad*Voltaje base del colector^2*Frecuencia)

Factor de actividad

Vamos Factor de actividad = Energía de conmutación/(Capacidad*Voltaje base del colector^2*Frecuencia)

Conmutación de potencia en CMOS

Vamos Energía de conmutación = (voltaje positivo^2)*Frecuencia*Capacidad

Cambio de energía en CMOS

Vamos Conmutación de energía en CMOS = Energía total en CMOS-Energía de fuga en CMOS

Energía de fuga en CMOS

Vamos Energía de fuga en CMOS = Energía total en CMOS-Conmutación de energía en CMOS

Energía total en CMOS

Vamos Energía total en CMOS = Conmutación de energía en CMOS+Energía de fuga en CMOS

Alimentación de cortocircuito en CMOS

Vamos Energía de cortocircuito = Poder dinámico-Energía de conmutación

Potencia dinámica en CMOS

Vamos Poder dinámico = Energía de cortocircuito+Energía de conmutación

Energía estática en CMOS

Vamos Potencia estática CMOS = Poder total-Poder dinámico

Potencia total en CMOS

Vamos Poder total = Potencia estática CMOS+Poder dinámico

Corriente de contención en circuitos proporcionales Fórmula

Contención actual = (Potencia estática CMOS/Voltaje base del colector)-(Corriente subumbral+Corriente de puerta+Corriente de unión)
i_con = (P_st/V_bc)-(i_st+i_g+i_j)

¿Qué quieres decir con potencia estática?

La energía estática se consume incluso cuando un chip no está cambiando. CMOS ha reemplazado a los procesos nMOS porque la corriente de contención inherente a la lógica nMOS limitaba la cantidad de transistores que podían integrarse en un chip. Las puertas CMOS estáticas no tienen corriente de contención. La energía estática surge de las corrientes de fuga y de la corriente de contención del subumbral, de la puerta y de la unión.

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