Calculadora Cambio de energía en CMOS

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✖La energía total en CMOS se define como la propiedad cuantitativa que debe transferirse a un objeto para realizar un trabajo o calentarlo en el CMOS.ⓘ Energía total en CMOS [E_t]			+10% -10%
✖La fuga de energía en CMOS se define como una fuga de energía cuando gastamos energía de manera que causa un déficit energético.ⓘ Energía de fuga en CMOS [E_leak]			+10% -10%

✖La energía de conmutación en CMOS se define como la propiedad cuantitativa que debe transferirse a un objeto para realizar un trabajo o calentarlo durante la conmutación del circuito.ⓘ Cambio de energía en CMOS [E_s]

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Fórmula

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Cambio de energía en CMOS

Fórmula

`"E"_{"s"} = "E"_{"t"}-"E"_{"leak"}`

Ejemplo

`"35pJ"="42pJ"-"7pJ"`

Calculadora

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Cambio de energía en CMOS Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Conmutación de energía en CMOS = Energía total en CMOS-Energía de fuga en CMOS
E_s = E_t-E_leak
Esta fórmula usa 3 Variables

Variables utilizadas

Conmutación de energía en CMOS - (Medido en Joule) - La energía de conmutación en CMOS se define como la propiedad cuantitativa que debe transferirse a un objeto para realizar un trabajo o calentarlo durante la conmutación del circuito.
Energía total en CMOS - (Medido en Joule) - La energía total en CMOS se define como la propiedad cuantitativa que debe transferirse a un objeto para realizar un trabajo o calentarlo en el CMOS.
Energía de fuga en CMOS - (Medido en Joule) - La fuga de energía en CMOS se define como una fuga de energía cuando gastamos energía de manera que causa un déficit energético.

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

Energía total en CMOS: 42 Picojulio --> 4.2E-11 Joule (Verifique la conversión aquí)
Energía de fuga en CMOS: 7 Picojulio --> 7E-12 Joule (Verifique la conversión aquí)

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

E_s = E_t-E_leak --> 4.2E-11-7E-12

Evaluar ... ...

E_s = 3.5E-11

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

3.5E-11 Joule -->35 Picojulio (Verifique la conversión aquí)

RESPUESTA FINAL

35 Picojulio <-- Conmutación de energía en CMOS

(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

Cambio de energía en CMOS Fórmula

Conmutación de energía en CMOS = Energía total en CMOS-Energía de fuga en CMOS
E_s = E_t-E_leak

¿Cuál es la importancia de cambiar la energía?

En el funcionamiento por debajo del umbral, la corriente cae exponencialmente a medida que disminuye VDD – Vt y, por lo tanto, el retardo aumenta exponencialmente. La energía de conmutación mejora cuadráticamente con VDD. La corriente de fuga mejora lentamente con VDD debido a DIBL, pero la energía de fuga aumenta exponencialmente porque la compuerta más lenta tiene fugas durante más tiempo. Para lograr una operación de energía mínima, todos los transistores deben tener un ancho mínimo. Esto reduce tanto la capacitancia de conmutación como las fugas. La fuga de puerta y unión y la potencia de cortocircuito son insignificantes en el funcionamiento por debajo del umbral, por lo que la energía total es la suma de la energía de conmutación y fuga, que se minimiza cerca del punto en que se cruzan.

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