Calculadora Poder de conmutación

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✖El factor de actividad se define como la capacitancia de carga que se carga y almacena energía durante 3/16 de todas las transiciones de entrada. Esta fracción se llama factor de actividad o alfa.ⓘ Factor de actividad [α]			+10% -10%
✖La capacitancia es la relación entre la cantidad de carga eléctrica almacenada en un conductor y una diferencia de potencial eléctrico.ⓘ Capacidad [C]			+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 frecuencia se refiere al número de ocurrencias de un evento periódico por vez y se mide en ciclos/segundo.ⓘ Frecuencia [f]			+10% -10%

✖La potencia de conmutación se denomina potencia dinámica porque surge de la conmutación de la carga.ⓘ Poder de conmutación [P_s]

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Fórmula

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Poder de conmutación

Fórmula

`"P"_{"s"} = "α"*("C"*"V"_{"bc"}^2*"f")`

Ejemplo

`"0.13196mW"="1.65"*("4.9μF"*("2.02V")^2*"4Hz")`

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Poder de conmutación Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Energía de conmutación = Factor de actividad*(Capacidad*Voltaje base del colector^2*Frecuencia)
P_s = α*(C*V_bc^2*f)
Esta fórmula usa 5 Variables

Variables utilizadas

Energía de conmutación - (Medido en Vatio) - La potencia de conmutación se denomina potencia dinámica porque surge de la conmutación de la carga.
Factor de actividad - El factor de actividad se define como la capacitancia de carga que se carga y almacena energía durante 3/16 de todas las transiciones de entrada. Esta fracción se llama factor de actividad o alfa.
Capacidad - (Medido en Faradio) - La capacitancia es la relación entre la cantidad de carga eléctrica almacenada en un conductor y una diferencia de potencial eléctrico.
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.
Frecuencia - (Medido en hercios) - La frecuencia se refiere al número de ocurrencias de un evento periódico por vez y se mide en ciclos/segundo.

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

Factor de actividad: 1.65 --> No se requiere conversión
Capacidad: 4.9 Microfaradio --> 4.9E-06 Faradio (Verifique la conversión aquí)
Voltaje base del colector: 2.02 Voltio --> 2.02 Voltio No se requiere conversión
Frecuencia: 4 hercios --> 4 hercios No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

P_s = α*(C*V_bc^2*f) --> 1.65*(4.9E-06*2.02^2*4)

Evaluar ... ...

P_s = 0.000131960136

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

0.000131960136 Vatio -->0.131960136 milivatio (Verifique la conversión aquí)

RESPUESTA FINAL

0.131960136 ≈ 0.13196 milivatio <-- Energía de conmutación

(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

Poder de conmutación Fórmula

Energía de conmutación = Factor de actividad*(Capacidad*Voltaje base del colector^2*Frecuencia)
P_s = α*(C*V_bc^2*f)

Explique el factor de actividad.

El factor de actividad es la probabilidad de que el nodo del circuito pase de 0 a 1, porque esa es la única vez que el circuito consume energía. Un reloj tiene un factor de actividad de F = 1 porque sube y baja en cada ciclo. La mayoría de los datos tienen un factor de actividad máximo de 0,5 porque solo pasan una vez por ciclo. Los datos verdaderamente aleatorios tienen un factor de actividad de 0,25 porque pasan cada dos ciclos. Se ha determinado empíricamente que la lógica CMOS estática tiene factores de actividad más cercanos a 0,1 porque algunas puertas mantienen un estado de salida con más frecuencia que otro y porque las entradas de datos reales a algunas partes de un sistema a menudo permanecen constantes de un ciclo al siguiente.

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