Voltaje de nodo en un caso dado Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo
Fórmula utilizada
Voltaje de nodo en un caso dado = (Factor de transconductancia/Capacitancia del nodo)*int(exp(-(1/(Resistencia del nodo*Capacitancia del nodo))*(Periodo de tiempo-x))*Corriente que fluye hacia el nodo*x,x,0,Periodo de tiempo)
Vy[t] = (β/Cy)*int(exp(-(1/(Ry*Cy))*(T-x))*Idd[x]*x,x,0,T)
Esta fórmula usa 2 Funciones, 6 Variables
Funciones utilizadas
exp - En una función exponencial, el valor de la función cambia en un factor constante por cada cambio de unidad en la variable independiente., exp(Number)
int - La integral definida se puede utilizar para calcular el área neta con signo, que es el área sobre el eje x menos el área debajo del eje x., int(expr, arg, from, to)
Variables utilizadas
Voltaje de nodo en un caso dado - (Medido en Voltio) - El voltaje del nodo en un caso dado se refiere al potencial eléctrico (voltaje) en un punto o unión específica dentro del circuito, conocido como nodo.
Factor de transconductancia - (Medido en Siemens) - El factor de transconductancia es una medida de cuánto cambia la corriente de salida de un dispositivo en respuesta a un cambio en el voltaje de entrada.
Capacitancia del nodo - (Medido en Faradio) - La capacitancia del nodo se refiere a la capacitancia total asociada con un nodo específico en un circuito eléctrico. En el análisis de circuitos, un nodo es un punto donde se conectan dos o más elementos de un circuito.
Resistencia del nodo - (Medido en Ohm) - La resistencia del nodo se refiere a la resistencia equivalente asociada con un nodo específico en un circuito eléctrico. En el análisis de circuitos, un nodo es un punto donde se conectan dos o más elementos de un circuito.
Periodo de tiempo - (Medido en Segundo) - Período de tiempo se refiere a la duración de un ciclo completo de una forma de onda periódica.
Corriente que fluye hacia el nodo - (Medido en Amperio) - La corriente que fluye hacia el nodo se refiere al flujo neto de corriente eléctrica que ingresa a ese nodo específico. Un nodo es un punto dentro del circuito donde se encuentran dos o más elementos del circuito.
PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base
Factor de transconductancia: 0.432 Siemens --> 0.432 Siemens No se requiere conversión
Capacitancia del nodo: 237 Microfaradio --> 0.000237 Faradio (Verifique la conversión ​aquí)
Resistencia del nodo: 43 kilohmios --> 43000 Ohm (Verifique la conversión ​aquí)
Periodo de tiempo: 5.61 Milisegundo --> 0.00561 Segundo (Verifique la conversión ​aquí)
Corriente que fluye hacia el nodo: 2.74 Amperio --> 2.74 Amperio No se requiere conversión
PASO 2: Evaluar la fórmula
Sustituir valores de entrada en una fórmula
Vy[t] = (β/Cy)*int(exp(-(1/(Ry*Cy))*(T-x))*Idd[x]*x,x,0,T) --> (0.432/0.000237)*int(exp(-(1/(43000*0.000237))*(0.00561-x))*2.74*x,x,0,0.00561)
Evaluar ... ...
Vy[t] = 0.0785790880040371
PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida
0.0785790880040371 Voltio --> No se requiere conversión
RESPUESTA FINAL
0.0785790880040371 0.078579 Voltio <-- Voltaje de nodo en un caso dado
(Cálculo completado en 00.008 segundos)

Créditos

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Creado por banuprakash
Facultad de Ingeniería Dayananda Sagar (DSCE), Bangalore
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Verificada por Dipanjona Mallick
Instituto Tecnológico del Patrimonio (hitk), Calcuta
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21 Transistor MOS Calculadoras

Factor de equivalencia de voltaje de pared lateral
​ Vamos Factor de equivalencia de voltaje de pared lateral = -(2*sqrt(Potencial incorporado de uniones de paredes laterales)/(Voltaje final-Voltaje inicial)*(sqrt(Potencial incorporado de uniones de paredes laterales-Voltaje final)-sqrt(Potencial incorporado de uniones de paredes laterales-Voltaje inicial)))
Bajar la corriente en la región lineal
​ Vamos Corriente de descenso de región lineal = sum(x,0,Número de transistores de controlador paralelo,(Movilidad electrónica*Capacitancia de óxido/2)*(Ancho de banda/Longitud del canal)*(2*(Voltaje de fuente de puerta-Voltaje umbral)*Tensión de salida-Tensión de salida^2))
Voltaje de nodo en un caso dado
​ Vamos Voltaje de nodo en un caso dado = (Factor de transconductancia/Capacitancia del nodo)*int(exp(-(1/(Resistencia del nodo*Capacitancia del nodo))*(Periodo de tiempo-x))*Corriente que fluye hacia el nodo*x,x,0,Periodo de tiempo)
Bajar la corriente en la región de saturación
​ Vamos Corriente de descenso de la región de saturación = sum(x,0,Número de transistores de controlador paralelo,(Movilidad electrónica*Capacitancia de óxido/2)*(Ancho de banda/Longitud del canal)*(Voltaje de fuente de puerta-Voltaje umbral)^2)
Tiempo de saturación
​ Vamos Tiempo de saturación = -2*Capacitancia de carga/(Parámetro del proceso de transconductancia*(Alto voltaje de salida-Voltaje umbral)^2)*int(1,x,Alto voltaje de salida,Alto voltaje de salida-Voltaje umbral)
Drenar la corriente que fluye a través del transistor MOS
​ Vamos Corriente de drenaje = (Ancho de banda/Longitud del canal)*Movilidad electrónica*Capacitancia de óxido*int((Voltaje de fuente de puerta-x-Voltaje umbral),x,0,Voltaje de la fuente de drenaje)
Retraso de tiempo cuando NMOS opera en una región lineal
​ Vamos Región lineal en retardo de tiempo = -2*Capacitancia de unión*int(1/(Parámetro del proceso de transconductancia*(2*(Voltaje de entrada-Voltaje umbral)*x-x^2)),x,Voltaje inicial,Voltaje final)
Densidad de carga de la región de agotamiento
​ Vamos Densidad de carga de la capa de agotamiento = (sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*Concentración de dopaje del aceptor*modulus(Potencial de superficie-Potencial de Fermi a granel)))
Profundidad de la región de agotamiento asociada con el drenaje
​ Vamos Región de profundidad de agotamiento del drenaje = sqrt((2*[Permitivity-silicon]*(Potencial de unión incorporado+Voltaje de la fuente de drenaje))/([Charge-e]*Concentración de dopaje del aceptor))
Drenar corriente en la región de saturación en el transistor MOS
​ Vamos Corriente de drenaje de la región de saturación = Ancho de banda*Velocidad de deriva de electrones de saturación*int(Cobrar*Parámetro de canal corto,x,0,Longitud efectiva del canal)
Potencial de Fermi para el tipo N
​ Vamos Potencial de Fermi para el tipo N = ([BoltZ]*Temperatura absoluta)/[Charge-e]*ln(Concentración de dopante del donante/Concentración de portador intrínseco)
Profundidad máxima de agotamiento
​ Vamos Profundidad máxima de agotamiento = sqrt((2*[Permitivity-silicon]*modulus(2*Potencial de Fermi a granel))/([Charge-e]*Concentración de dopaje del aceptor))
Potencial de Fermi para el tipo P
​ Vamos Potencial de Fermi para el tipo P = ([BoltZ]*Temperatura absoluta)/[Charge-e]*ln(Concentración de portador intrínseco/Concentración de dopaje del aceptor)
Potencial incorporado en la región de agotamiento
​ Vamos Voltaje incorporado = -(sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*Concentración de dopaje del aceptor*modulus(-2*Potencial de Fermi a granel)))
Capacitancia de señal grande equivalente
​ Vamos Capacitancia de señal grande equivalente = (1/(Voltaje final-Voltaje inicial))*int(Capacitancia de unión*x,x,Voltaje inicial,Voltaje final)
Profundidad de agotamiento Región asociada con la fuente
​ Vamos Región de profundidad de agotamiento de la fuente = sqrt((2*[Permitivity-silicon]*Potencial de unión incorporado)/([Charge-e]*Concentración de dopaje del aceptor))
Coeficiente de polarización del sustrato
​ Vamos Coeficiente de polarización del sustrato = sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*Concentración de dopaje del aceptor)/Capacitancia de óxido
Capacitancia equivalente de unión de señal grande
​ Vamos Capacitancia equivalente de unión de señal grande = Perímetro de la pared lateral*Capacitancia de unión de pared lateral*Factor de equivalencia de voltaje de pared lateral
Potencia promedio disipada durante un período de tiempo
​ Vamos Energía promedio = (1/Tiempo total empleado)*int(Voltaje*Actual,x,0,Tiempo total tomado)
Capacitancia de unión de pared lateral de polarización cero por unidad de longitud
​ Vamos Capacitancia de unión de pared lateral = Potencial de unión de pared lateral de polarización cero*Profundidad de la pared lateral
Función de trabajo en MOSFET
​ Vamos Función del trabajo = Nivel de vacío+(Nivel de energía de la banda de conducción-Nivel Fermi)

Voltaje de nodo en un caso dado Fórmula

Voltaje de nodo en un caso dado = (Factor de transconductancia/Capacitancia del nodo)*int(exp(-(1/(Resistencia del nodo*Capacitancia del nodo))*(Periodo de tiempo-x))*Corriente que fluye hacia el nodo*x,x,0,Periodo de tiempo)
Vy[t] = (β/Cy)*int(exp(-(1/(Ry*Cy))*(T-x))*Idd[x]*x,x,0,T)
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