Calculadora Capacitancia efectiva en CMOS

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✖Un ciclo de trabajo o ciclo de energía es la fracción de un período en el que una señal o sistema está activo.ⓘ Ciclo de trabajo [D]			+10% -10%
✖La corriente apagada de un interruptor es un valor que no existe en la realidad. Los interruptores reales normalmente tienen una corriente de apagado muy pequeña, que a veces se denomina corriente de fuga.ⓘ Apagado actual [i_off]			+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%
✖Las puertas en la ruta crítica se definen como el número total de puertas lógicas requeridas durante un ciclo en CMOS.ⓘ Puertas en el camino crítico [N_g]			+10% -10%

✖La capacitancia efectiva en CMOS se define como la relación entre la cantidad de carga eléctrica almacenada en un conductor y una diferencia de potencial eléctrico.ⓘ Capacitancia efectiva en CMOS [C_eff]

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Fórmula

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Capacitancia efectiva en CMOS

Fórmula

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

Ejemplo

`"5.137895μF"="1.3E^-25"*("0.01mA"*(10^("2.02V")))/("0.95"*"[BoltZ]"*"2.02V")`

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Capacitancia efectiva en CMOS Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Capacitancia efectiva en CMOS = Ciclo de trabajo*(Apagado actual*(10^(Voltaje base del colector)))/(Puertas en el camino crítico*[BoltZ]*Voltaje base del colector)
C_eff = D*(i_off*(10^(V_bc)))/(N_g*[BoltZ]*V_bc)
Esta fórmula usa 1 Constantes, 5 Variables

Constantes utilizadas

[BoltZ] - constante de Boltzmann Valor tomado como 1.38064852E-23

Variables utilizadas

Capacitancia efectiva en CMOS - (Medido en Faradio) - La capacitancia efectiva en CMOS se define como la relación entre la cantidad de carga eléctrica almacenada en un conductor y una diferencia de potencial eléctrico.
Ciclo de trabajo - Un ciclo de trabajo o ciclo de energía es la fracción de un período en el que una señal o sistema está activo.
Apagado actual - (Medido en Amperio) - La corriente apagada de un interruptor es un valor que no existe en la realidad. Los interruptores reales normalmente tienen una corriente de apagado muy pequeña, que a veces se denomina corriente de fuga.
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.
Puertas en el camino crítico - Las puertas en la ruta crítica se definen como el número total de puertas lógicas requeridas durante un ciclo en CMOS.

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

Ciclo de trabajo: 1.3E-25 --> No se requiere conversión
Apagado actual: 0.01 Miliamperio --> 1E-05 Amperio (Verifique la conversión aquí)
Voltaje base del colector: 2.02 Voltio --> 2.02 Voltio No se requiere conversión
Puertas en el camino crítico: 0.95 --> No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

C_eff = D*(i_off*(10^(V_bc)))/(N_g*[BoltZ]*V_bc) --> 1.3E-25*(1E-05*(10^(2.02)))/(0.95*[BoltZ]*2.02)

Evaluar ... ...

C_eff = 5.13789525162511E-06

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

5.13789525162511E-06 Faradio -->5.13789525162511 Microfaradio (Verifique la conversión aquí)

RESPUESTA FINAL

5.13789525162511 ≈ 5.137895 Microfaradio <-- Capacitancia efectiva en CMOS

(Cálculo completado en 00.020 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!

< 15 Características del circuito CMOS Calculadoras

Capacitancia efectiva en CMOS

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

Permitividad de la capa de óxido

Vamos Permitividad de la capa de óxido = Espesor de la capa de óxido*Capacitancia de la puerta de entrada/(Ancho de la puerta*Longitud de la puerta)

Espesor de la capa de óxido

Vamos Espesor de la capa de óxido = Permitividad de la capa de óxido*Ancho de la puerta*Longitud de la puerta/Capacitancia de la puerta de entrada

Ancho de la puerta

Vamos Ancho de la puerta = Capacitancia de la puerta de entrada/(Capacitancia de la capa de óxido de puerta*Longitud de la puerta)

Perímetro de la pared lateral de la fuente de difusión

Vamos Perímetro de difusión de la fuente en la pared lateral = (2*Ancho de transición)+(2*Longitud de la fuente)

Ancho de transición de CMOS

Vamos Ancho de transición = Capacitancia de superposición de puerta MOS/Capacitancia de puerta MOS

Ancho de la región de agotamiento

Vamos Ancho de la región de agotamiento = Longitud de unión PN-Longitud efectiva del canal

Longitud efectiva del canal

Vamos Longitud efectiva del canal = Longitud de unión PN-Ancho de la región de agotamiento

Longitud de unión PN

Vamos Longitud de unión PN = Ancho de la región de agotamiento+Longitud efectiva del canal

Campo eléctrico crítico

Vamos Campo eléctrico crítico = (2*Saturación de velocidad)/Movilidad del electrón

Ancho de difusión de la fuente

Vamos Ancho de transición = Área de difusión de fuentes/Longitud de la fuente

Área de difusión de fuentes

Vamos Área de difusión de fuentes = Longitud de la fuente*Ancho de transición

CMOS significa ruta libre

Vamos Camino libre medio = Voltaje crítico en CMOS/Campo eléctrico crítico

Voltaje crítico CMOS

Vamos Voltaje crítico en CMOS = Campo eléctrico crítico*Camino libre medio

Voltaje en EDP Mínimo

Vamos Tensión al mínimo EDP = (3*Voltaje umbral)/(3-Factor de actividad)

Capacitancia efectiva en CMOS Fórmula

¿Qué es la conducción subumbral?

La conducción subumbral o la fuga subumbral o la corriente de drenaje subumbral es la corriente entre la fuente y el drenaje de un MOSFET cuando el transistor está en la región subumbral, o región de inversión débil, es decir, para voltajes de puerta a fuente por debajo del voltaje umbral.

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