Retard de propagation pour les CMOS de transition de sortie haute à basse Calculatrice

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✖La capacité de charge de l'onduleur CMOS est définie comme des capacités combinées dans une capacité linéaire groupée équivalente.ⓘ Capacité de charge [C_load]			+10% -10%
✖La transconductance du NMOS dans le CMOS est définie comme la multiplication de la mobilité des électrons, le rapport largeur/longueur du NMOS et la capacité de l'oxyde.ⓘ Transconductance du NMOS [K_n]			+10% -10%
✖La tension d'alimentation du CMOS est définie comme la tension d'alimentation fournie à la borne source du PMOS.ⓘ Tension d'alimentation [V_DD]			+10% -10%
✖La tension de seuil du NMOS avec polarisation corporelle est définie comme nécessitant une tension de grille pour allumer le NMOS lorsque le substrat n'est pas au potentiel de terre.ⓘ Tension de seuil du NMOS avec polarisation corporelle [V_T,n]			+10% -10%

✖Le temps de transition haut-bas de la sortie est défini comme le temps nécessaire pour que la tension de sortie chute de V.ⓘ Retard de propagation pour les CMOS de transition de sortie haute à basse [ζ_PHL]

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Formule

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Retard de propagation pour les CMOS de transition de sortie haute à basse

Formule

`"ζ"_{"PHL"} = ("C"_{"load"}/("K"_{"n"}*("V"_{"DD"}-"V"_{"T,n"})))*((2*"V"_{"T,n"}/("V"_{"DD"}-"V"_{"T,n"}))+ln((4*("V"_{"DD"}-"V"_{"T,n"})/"V"_{"DD"})-1))`

Exemple

`"0.002292ns"=("0.85fF"/("200µA/V²"*("3.3V"-"0.8V")))*((2*"0.8V"/("3.3V"-"0.8V"))+ln((4*("3.3V"-"0.8V")/"3.3V")-1))`

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Retard de propagation pour les CMOS de transition de sortie haute à basse Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Temps de transition de haut en bas de la sortie = (Capacité de charge/(Transconductance du NMOS*(Tension d'alimentation-Tension de seuil du NMOS avec polarisation corporelle)))*((2*Tension de seuil du NMOS avec polarisation corporelle/(Tension d'alimentation-Tension de seuil du NMOS avec polarisation corporelle))+ln((4*(Tension d'alimentation-Tension de seuil du NMOS avec polarisation corporelle)/Tension d'alimentation)-1))
ζ_PHL = (C_load/(K_n*(V_DD-V_T,n)))*((2*V_T,n/(V_DD-V_T,n))+ln((4*(V_DD-V_T,n)/V_DD)-1))
Cette formule utilise 1 Les fonctions, 5 Variables

Fonctions utilisées

ln - Le logarithme népérien, également appelé logarithme en base e, est la fonction inverse de la fonction exponentielle naturelle., ln(Number)

Variables utilisées

Temps de transition de haut en bas de la sortie - (Mesuré en Deuxième) - Le temps de transition haut-bas de la sortie est défini comme le temps nécessaire pour que la tension de sortie chute de V.
Capacité de charge - (Mesuré en Farad) - La capacité de charge de l'onduleur CMOS est définie comme des capacités combinées dans une capacité linéaire groupée équivalente.
Transconductance du NMOS - (Mesuré en Ampère par volt carré) - La transconductance du NMOS dans le CMOS est définie comme la multiplication de la mobilité des électrons, le rapport largeur/longueur du NMOS et la capacité de l'oxyde.
Tension d'alimentation - (Mesuré en Volt) - La tension d'alimentation du CMOS est définie comme la tension d'alimentation fournie à la borne source du PMOS.
Tension de seuil du NMOS avec polarisation corporelle - (Mesuré en Volt) - La tension de seuil du NMOS avec polarisation corporelle est définie comme nécessitant une tension de grille pour allumer le NMOS lorsque le substrat n'est pas au potentiel de terre.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Capacité de charge: 0.85 FemtoFarad --> 8.5E-16 Farad (Vérifiez la conversion ici)
Transconductance du NMOS: 200 Microampère par volt carré --> 0.0002 Ampère par volt carré (Vérifiez la conversion ici)
Tension d'alimentation: 3.3 Volt --> 3.3 Volt Aucune conversion requise
Tension de seuil du NMOS avec polarisation corporelle: 0.8 Volt --> 0.8 Volt Aucune conversion requise

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

ζ_PHL = (C_load/(K_n*(V_DD-V_T,n)))*((2*V_T,n/(V_DD-V_T,n))+ln((4*(V_DD-V_T,n)/V_DD)-1)) --> (8.5E-16/(0.0002*(3.3-0.8)))*((2*0.8/(3.3-0.8))+ln((4*(3.3-0.8)/3.3)-1))

Évaluer ... ...

ζ_PHL = 2.29191459847163E-12

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

2.29191459847163E-12 Deuxième -->0.00229191459847163 Nanoseconde (Vérifiez la conversion ici)

RÉPONSE FINALE

0.00229191459847163 ≈ 0.002292 Nanoseconde <-- Temps de transition de haut en bas de la sortie

(Calcul effectué en 00.020 secondes)

Tu es là -

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Crédits

Créé par Priyanka Patel

Collège d'ingénierie Lalbhai Dalpatbhai (PEMD), Ahmedabad

Priyanka Patel a créé cette calculatrice et 25+ autres calculatrices!

Vérifié par Parminder Singh

Université de Chandigarh (UC), Pendjab

Parminder Singh a validé cette calculatrice et 600+ autres calculatrices!

< 17 Onduleurs CMOS Calculatrices

Retard de propagation pour les CMOS de transition de faible à haut rendement

Aller Temps de transition de faible à élevée de la sortie = (Capacité de charge/(Transconductance du PMOS*(Tension d'alimentation-abs(Tension seuil du PMOS avec polarisation corporelle))))*(((2*abs(Tension seuil du PMOS avec polarisation corporelle))/(Tension d'alimentation-abs(Tension seuil du PMOS avec polarisation corporelle)))+ln((4*(Tension d'alimentation-abs(Tension seuil du PMOS avec polarisation corporelle))/Tension d'alimentation)-1))

Retard de propagation pour les CMOS de transition de sortie haute à basse

Aller Temps de transition de haut en bas de la sortie = (Capacité de charge/(Transconductance du NMOS*(Tension d'alimentation-Tension de seuil du NMOS avec polarisation corporelle)))*((2*Tension de seuil du NMOS avec polarisation corporelle/(Tension d'alimentation-Tension de seuil du NMOS avec polarisation corporelle))+ln((4*(Tension d'alimentation-Tension de seuil du NMOS avec polarisation corporelle)/Tension d'alimentation)-1))

Charge résistive Tension de sortie minimale CMOS

Aller Tension de sortie minimale de charge résistive = Tension d'alimentation-Tension de seuil de polarisation nulle+(1/(Transconductance du NMOS*Résistance à la charge))-sqrt((Tension d'alimentation-Tension de seuil de polarisation nulle+(1/(Transconductance du NMOS*Résistance à la charge)))^2-(2*Tension d'alimentation/(Transconductance du NMOS*Résistance à la charge)))

Tension d'entrée maximale CMOS

Aller Tension d'entrée maximale CMOS = (2*Tension de sortie pour entrée maximale+(Tension seuil du PMOS sans polarisation corporelle)-Tension d'alimentation+Rapport de transconductance*Tension de seuil du NMOS sans polarisation corporelle)/(1+Rapport de transconductance)

Tension de seuil CMOS

Aller Tension de seuil = (Tension de seuil du NMOS sans polarisation corporelle+sqrt(1/Rapport de transconductance)*(Tension d'alimentation+(Tension seuil du PMOS sans polarisation corporelle)))/(1+sqrt(1/Rapport de transconductance))

Charge résistive Tension d'entrée minimale CMOS

Aller Tension d'entrée minimale de charge résistive = Tension de seuil de polarisation nulle+sqrt((8*Tension d'alimentation)/(3*Transconductance du NMOS*Résistance à la charge))-(1/(Transconductance du NMOS*Résistance à la charge))

Tension d'entrée minimale CMOS

Aller Tension d'entrée minimale = (Tension d'alimentation+(Tension seuil du PMOS sans polarisation corporelle)+Rapport de transconductance*(2*Tension de sortie+Tension de seuil du NMOS sans polarisation corporelle))/(1+Rapport de transconductance)

Capacité de charge de l'onduleur en cascade CMOS

Aller Capacité de charge = Capacité de drain de grille du PMOS+Capacité de drain de grille du NMOS+Capacité de drainage en vrac du PMOS+Capacité de drainage en vrac du NMOS+Capacité interne+Capacité de porte

Énergie fournie par l'alimentation électrique

Aller Énergie fournie par l'alimentation électrique = int(Tension d'alimentation*Courant de vidange instantané*x,x,0,Intervalle de charge du condensateur)

Charge résistive Tension d'entrée maximale CMOS

Aller Charge résistive Tension d'entrée maximale CMOS = Tension de seuil de polarisation nulle+(1/(Transconductance du NMOS*Résistance à la charge))

Délai de propagation moyen CMOS

Aller Délai de propagation moyen = (Temps de transition de haut en bas de la sortie+Temps de transition de faible à élevée de la sortie)/2

Dissipation de puissance moyenne CMOS

Aller Dissipation de puissance moyenne = Capacité de charge*(Tension d'alimentation)^2*Fréquence

Tension d'entrée maximale pour CMOS symétrique

Aller Tension d'entrée maximale = (3*Tension d'alimentation+2*Tension de seuil du NMOS sans polarisation corporelle)/8

Tension d'entrée minimale pour CMOS symétrique

Aller Tension d'entrée minimale = (5*Tension d'alimentation-2*Tension de seuil du NMOS sans polarisation corporelle)/8

Oscillateur en anneau à période d'oscillation CMOS

Aller Période d'oscillation = 2*Nombre d'étages de l'oscillateur en anneau*Délai de propagation moyen

Marge de bruit pour les CMOS à signal élevé

Aller Marge de bruit pour un signal élevé = Tension de sortie maximale-Tension d'entrée minimale

Rapport de transconductance CMOS

Aller Rapport de transconductance = Transconductance du NMOS/Transconductance du PMOS

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