Calculadora Capacitancia de carga del inversor CMOS en cascada

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✖La capacitancia de drenaje de compuerta de PMOS en CMOS se define como la capacitancia entre la compuerta y los terminales de drenaje del MOSFET.ⓘ Capacitancia de drenaje de compuerta de PMOS [C_gd,p]			+10% -10%
✖La capacitancia de drenaje de puerta de NMOS en CMOS se define como la capacitancia entre la puerta y los terminales de drenaje del MOSFET.ⓘ Capacitancia de drenaje de puerta de NMOS [C_gd,n]			+10% -10%
✖La capacitancia masiva de drenaje de PMOS en CMOS se define como la capacitancia entre los terminales de drenaje y masivo del MOSFET.ⓘ Drenar la capacitancia masiva de PMOS [C_db,p]			+10% -10%
✖La capacitancia masiva de drenaje de NMOS en CMOS se define como la capacitancia entre los terminales de drenaje y masivo del MOSFET.ⓘ Drenar la capacitancia masiva de NMOS [C_db,n]			+10% -10%
✖La capacitancia interna del inversor CMOS se define como la capacitancia interna del inversor.ⓘ Capacitancia interna [C_in]			+10% -10%
✖La capacitancia de la puerta del inversor CMOS se debe a la capacitancia de óxido fino sobre el área de la puerta.ⓘ Capacitancia de puerta [C_g]			+10% -10%

✖La capacitancia de carga del inversor CMOS se define como capacitancias combinadas en una capacitancia lineal concentrada equivalente.ⓘ Capacitancia de carga del inversor CMOS en cascada [C_load]

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Fórmula

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Capacitancia de carga del inversor CMOS en cascada

Fórmula

`"C"_{"load"} = "C"_{"gd,p"}+"C"_{"gd,n"}+"C"_{"db,p"}+"C"_{"db,n"}+"C"_{"in"}+"C"_{"g"}`

Ejemplo

`"0.85fF"="0.15fF"+"0.1fF"+"0.25fF"+"0.2fF"+"0.05fF"+"0.1fF"`

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Capacitancia de carga del inversor CMOS en cascada Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Capacitancia de carga = Capacitancia de drenaje de compuerta de PMOS+Capacitancia de drenaje de puerta de NMOS+Drenar la capacitancia masiva de PMOS+Drenar la capacitancia masiva de NMOS+Capacitancia interna+Capacitancia de puerta
C_load = C_gd,p+C_gd,n+C_db,p+C_db,n+C_in+C_g
Esta fórmula usa 7 Variables

Variables utilizadas

Capacitancia de carga - (Medido en Faradio) - La capacitancia de carga del inversor CMOS se define como capacitancias combinadas en una capacitancia lineal concentrada equivalente.
Capacitancia de drenaje de compuerta de PMOS - (Medido en Faradio) - La capacitancia de drenaje de compuerta de PMOS en CMOS se define como la capacitancia entre la compuerta y los terminales de drenaje del MOSFET.
Capacitancia de drenaje de puerta de NMOS - (Medido en Faradio) - La capacitancia de drenaje de puerta de NMOS en CMOS se define como la capacitancia entre la puerta y los terminales de drenaje del MOSFET.
Drenar la capacitancia masiva de PMOS - (Medido en Faradio) - La capacitancia masiva de drenaje de PMOS en CMOS se define como la capacitancia entre los terminales de drenaje y masivo del MOSFET.
Drenar la capacitancia masiva de NMOS - (Medido en Faradio) - La capacitancia masiva de drenaje de NMOS en CMOS se define como la capacitancia entre los terminales de drenaje y masivo del MOSFET.
Capacitancia interna - (Medido en Faradio) - La capacitancia interna del inversor CMOS se define como la capacitancia interna del inversor.
Capacitancia de puerta - (Medido en Faradio) - La capacitancia de la puerta del inversor CMOS se debe a la capacitancia de óxido fino sobre el área de la puerta.

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

Capacitancia de drenaje de compuerta de PMOS: 0.15 Femtofaradio --> 1.5E-16 Faradio (Verifique la conversión aquí)
Capacitancia de drenaje de puerta de NMOS: 0.1 Femtofaradio --> 1E-16 Faradio (Verifique la conversión aquí)
Drenar la capacitancia masiva de PMOS: 0.25 Femtofaradio --> 2.5E-16 Faradio (Verifique la conversión aquí)
Drenar la capacitancia masiva de NMOS: 0.2 Femtofaradio --> 2E-16 Faradio (Verifique la conversión aquí)
Capacitancia interna: 0.05 Femtofaradio --> 5E-17 Faradio (Verifique la conversión aquí)
Capacitancia de puerta: 0.1 Femtofaradio --> 1E-16 Faradio (Verifique la conversión aquí)

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

C_load = C_gd,p+C_gd,n+C_db,p+C_db,n+C_in+C_g --> 1.5E-16+1E-16+2.5E-16+2E-16+5E-17+1E-16

Evaluar ... ...

C_load = 8.5E-16

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

8.5E-16 Faradio -->0.85 Femtofaradio (Verifique la conversión aquí)

RESPUESTA FINAL

0.85 Femtofaradio <-- Capacitancia de carga

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por Priyanka Patel

Facultad de ingeniería Lalbhai Dalpatbhai (LDCE), Ahmedabad

¡Priyanka Patel ha creado esta calculadora y 25+ más calculadoras!

Verificada por parminder singh

Universidad de Chandigarh (CU), Punjab

¡parminder singh ha verificado esta calculadora y 600+ más calculadoras!

< 17 Inversores CMOS Calculadoras

Retraso de propagación para CMOS de transición de salida baja a alta

Vamos Es hora de una transición de producción baja a alta = (Capacitancia de carga/(Transconductancia de PMOS*(Voltaje de suministro-abs(Voltaje umbral de PMOS con polarización corporal))))*(((2*abs(Voltaje umbral de PMOS con polarización corporal))/(Voltaje de suministro-abs(Voltaje umbral de PMOS con polarización corporal)))+ln((4*(Voltaje de suministro-abs(Voltaje umbral de PMOS con polarización corporal))/Voltaje de suministro)-1))

Retardo de propagación para CMOS de transición de salida alta a baja

Vamos Es hora de una transición de producción alta a baja = (Capacitancia de carga/(Transconductancia de NMOS*(Voltaje de suministro-Voltaje umbral de NMOS con polarización corporal)))*((2*Voltaje umbral de NMOS con polarización corporal/(Voltaje de suministro-Voltaje umbral de NMOS con polarización corporal))+ln((4*(Voltaje de suministro-Voltaje umbral de NMOS con polarización corporal)/Voltaje de suministro)-1))

Carga resistiva Tensión mínima de salida CMOS

Vamos Tensión de salida mínima de carga resistiva = Voltaje de suministro-Voltaje de umbral de polarización cero+(1/(Transconductancia de NMOS*Resistencia de carga))-sqrt((Voltaje de suministro-Voltaje de umbral de polarización cero+(1/(Transconductancia de NMOS*Resistencia de carga)))^2-(2*Tensión de alimentación/(Transconductancia de NMOS*Resistencia de carga)))

Voltaje de entrada máximo CMOS

Vamos Voltaje de entrada máximo CMOS = (2*Voltaje de salida para entrada máxima+(Voltaje umbral de PMOS sin polarización corporal)-Voltaje de suministro+Relación de transconductancia*Voltaje umbral de NMOS sin polarización corporal)/(1+Relación de transconductancia)

Voltaje umbral CMOS

Vamos Voltaje umbral = (Voltaje umbral de NMOS sin polarización corporal+sqrt(1/Relación de transconductancia)*(Voltaje de suministro+(Voltaje umbral de PMOS sin polarización corporal)))/(1+sqrt(1/Relación de transconductancia))

Carga resistiva Tensión mínima de entrada CMOS

Vamos Voltaje de entrada mínimo de carga resistiva = Voltaje de umbral de polarización cero+sqrt((8*Voltaje de suministro)/(3*Transconductancia de NMOS*Resistencia de carga))-(1/(Transconductancia de NMOS*Resistencia de carga))

Voltaje de entrada mínimo CMOS

Vamos Voltaje mínimo de entrada = (Voltaje de suministro+(Voltaje umbral de PMOS sin polarización corporal)+Relación de transconductancia*(2*Tensión de salida+Voltaje umbral de NMOS sin polarización corporal))/(1+Relación de transconductancia)

Capacitancia de carga del inversor CMOS en cascada

Vamos Capacitancia de carga = Capacitancia de drenaje de compuerta de PMOS+Capacitancia de drenaje de puerta de NMOS+Drenar la capacitancia masiva de PMOS+Drenar la capacitancia masiva de NMOS+Capacitancia interna+Capacitancia de puerta

Energía entregada por la fuente de alimentación

Vamos Energía entregada por la fuente de alimentación = int(Voltaje de suministro*Corriente de drenaje instantánea*x,x,0,Intervalo de carga del condensador)

Carga resistiva Voltaje máximo de entrada CMOS

Vamos Carga resistiva Voltaje máximo de entrada CMOS = Voltaje de umbral de polarización cero+(1/(Transconductancia de NMOS*Resistencia de carga))

Retardo de propagación promedio CMOS

Vamos Retraso promedio de propagación = (Es hora de una transición de producción alta a baja+Es hora de una transición de producción baja a alta)/2

CMOS de disipación de potencia promedio

Vamos Disipación de energía promedio = Capacitancia de carga*(Voltaje de suministro)^2*Frecuencia

Voltaje de entrada máximo para CMOS simétrico

Vamos Voltaje de entrada máximo = (3*Voltaje de suministro+2*Voltaje umbral de NMOS sin polarización corporal)/8

Voltaje de entrada mínimo para CMOS simétrico

Vamos Voltaje mínimo de entrada = (5*Voltaje de suministro-2*Voltaje umbral de NMOS sin polarización corporal)/8

Período de oscilación Oscilador en anillo CMOS

Vamos Período de oscilación = 2*Número de etapas del oscilador en anillo*Retraso promedio de propagación

Margen de ruido para CMOS de alta señal

Vamos Margen de ruido para señal alta = Voltaje máximo de salida-Voltaje mínimo de entrada

Relación de transconductancia CMOS

Vamos Relación de transconductancia = Transconductancia de NMOS/Transconductancia de PMOS

Capacitancia de carga del inversor CMOS en cascada Fórmula

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