Calculadora Retraso de tiempo cuando NMOS opera en una región lineal

✖La capacitancia de unión se refiere a la capacitancia que surge de la región de agotamiento entre los terminales de fuente/drenaje y el sustrato.ⓘ Capacitancia de unión [C_j]			+10% -10%
✖El parámetro del proceso de transconductancia es una constante específica del dispositivo que caracteriza la capacidad del transistor para convertir un cambio en el voltaje de la puerta en un cambio en la corriente de salida.ⓘ Parámetro del proceso de transconductancia [k_n]			+10% -10%
✖El voltaje de entrada es la diferencia de potencial eléctrico aplicada a los terminales de entrada de un componente o sistema.ⓘ Voltaje de entrada [V_i]			+10% -10%
✖El voltaje umbral es el voltaje mínimo de puerta a fuente requerido en un MOSFET para "encenderlo" y permitir que fluya una corriente significativa.ⓘ Voltaje umbral [V_T]			+10% -10%
✖El voltaje inicial se refiere al voltaje presente en un punto específico de un circuito al comienzo de una determinada operación o en condiciones específicas.ⓘ Voltaje inicial [V₁]			+10% -10%
✖El voltaje final se refiere al nivel de voltaje alcanzado o medido al finalizar un proceso o evento en particular.ⓘ Voltaje final [V₂]			+10% -10%

✖La región lineal en el retardo de tiempo se define como el retardo que surge de la carga y descarga de los condensadores conectados al NMOS durante los eventos de conmutación.ⓘ Retraso de tiempo cuando NMOS opera en una región lineal [t_delay]

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Fórmula

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Retraso de tiempo cuando NMOS opera en una región lineal

Fórmula

`"t"_{"delay"} = -2*"C"_{"j"}*int(1/("k"_{"n"}*(2*("V"_{"i"}-"V"_{"T"})*x-x^2)),x,"V"_{"1"},"V"_{"2"})`

Ejemplo

`"706.5205s"=-2*"95009F"*int(1/("4.553A/V²"*(2*("2.25V"-"5.91V")*x-x^2)),x,"5.42nV","6.135nV")`

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Retraso de tiempo cuando NMOS opera en una región lineal Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

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)
t_delay = -2*C_j*int(1/(k_n*(2*(V_i-V_T)*x-x^2)),x,V₁,V₂)
Esta fórmula usa 1 Funciones, 7 Variables

Funciones utilizadas

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

Región lineal en retardo de tiempo - (Medido en Segundo) - La región lineal en el retardo de tiempo se define como el retardo que surge de la carga y descarga de los condensadores conectados al NMOS durante los eventos de conmutación.
Capacitancia de unión - (Medido en Faradio) - La capacitancia de unión se refiere a la capacitancia que surge de la región de agotamiento entre los terminales de fuente/drenaje y el sustrato.
Parámetro del proceso de transconductancia - (Medido en Amperio por voltio cuadrado) - El parámetro del proceso de transconductancia es una constante específica del dispositivo que caracteriza la capacidad del transistor para convertir un cambio en el voltaje de la puerta en un cambio en la corriente de salida.
Voltaje de entrada - (Medido en Voltio) - El voltaje de entrada es la diferencia de potencial eléctrico aplicada a los terminales de entrada de un componente o sistema.
Voltaje umbral - (Medido en Voltio) - El voltaje umbral es el voltaje mínimo de puerta a fuente requerido en un MOSFET para "encenderlo" y permitir que fluya una corriente significativa.
Voltaje inicial - (Medido en Voltio) - El voltaje inicial se refiere al voltaje presente en un punto específico de un circuito al comienzo de una determinada operación o en condiciones específicas.
Voltaje final - (Medido en Voltio) - El voltaje final se refiere al nivel de voltaje alcanzado o medido al finalizar un proceso o evento en particular.

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

Capacitancia de unión: 95009 Faradio --> 95009 Faradio No se requiere conversión
Parámetro del proceso de transconductancia: 4.553 Amperio por voltio cuadrado --> 4.553 Amperio por voltio cuadrado No se requiere conversión
Voltaje de entrada: 2.25 Voltio --> 2.25 Voltio No se requiere conversión
Voltaje umbral: 5.91 Voltio --> 5.91 Voltio No se requiere conversión
Voltaje inicial: 5.42 nanovoltios --> 5.42E-09 Voltio (Verifique la conversión aquí)
Voltaje final: 6.135 nanovoltios --> 6.135E-09 Voltio (Verifique la conversión aquí)

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

t_delay = -2*C_j*int(1/(k_n*(2*(V_i-V_T)*x-x^2)),x,V₁,V₂) --> -2*95009*int(1/(4.553*(2*(2.25-5.91)*x-x^2)),x,5.42E-09,6.135E-09)

Evaluar ... ...

t_delay = 706.520454377221

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

706.520454377221 Segundo --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

706.520454377221 ≈ 706.5205 Segundo <-- Región lineal en retardo de tiempo

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por Vignesh Naidu

Instituto de Tecnología de Vellore (VIT), Vellore, Tamil Nadu

¡Vignesh Naidu ha creado esta calculadora y 25+ más calculadoras!

Verificada por Dipanjona Mallick

Instituto Tecnológico del Patrimonio (hitk), Calcuta

¡Dipanjona Mallick ha verificado esta calculadora y 50+ más calculadoras!

< 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)

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