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

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✖La capacité de charge CMOS de l'onduleur est la capacité pilotée par la sortie d'un onduleur CMOS, y compris le câblage, les capacités d'entrée des portes connectées et les capacités parasites.ⓘ Capacité de charge CMOS de l'onduleur [C_load]			+10% -10%
✖La transconductance du PMOS fait référence au rapport entre la modification du courant de drain de sortie et la modification de la tension grille-source d'entrée lorsque la tension drain-source est constante.ⓘ Transconductance du PMOS [K_p]			+10% -10%
✖La tension d'alimentation fait référence au niveau de tension fourni par une source d'alimentation à un circuit ou un appareil électrique, servant de différence de potentiel pour le flux et le fonctionnement du courant.ⓘ Tension d'alimentation [V_DD]			+10% -10%
✖La tension de seuil du PMOS avec polarisation corporelle est définie comme la valeur de la tension de grille minimale requise pour le PMOS lorsque le substrat n'est pas au potentiel de terre.ⓘ Tension seuil du PMOS avec polarisation corporelle [V_T,p]			+10% -10%

✖Le temps de transition de sortie faible à élevée fait référence à la durée nécessaire à un signal à la borne de sortie d'un appareil ou d'un circuit pour passer d'un niveau de tension faible à un niveau de tension élevé.ⓘ Retard de propagation pour les CMOS de transition de faible à haut rendement [ζ_PLH]

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Formule

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

Formule

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

Exemple

`"0.006765ns"=("0.93fF"/("80µA/V²"*("3.3V"-abs("-0.9V"))))*(((2*abs("-0.9V"))/("3.3V"-abs("-0.9V")))+ln((4*("3.3V"-abs("-0.9V"))/"3.3V")-1))`

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

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Temps de transition de faible à élevée de la sortie = (Capacité de charge CMOS de l'onduleur/(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))
ζ_PLH = (C_load/(K_p*(V_DD-abs(V_T,p))))*(((2*abs(V_T,p))/(V_DD-abs(V_T,p)))+ln((4*(V_DD-abs(V_T,p))/V_DD)-1))
Cette formule utilise 2 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)
abs - La valeur absolue d'un nombre est sa distance par rapport à zéro sur la droite numérique. C'est toujours une valeur positive, car elle représente la grandeur d'un nombre sans tenir compte de sa direction., abs(Number)

Variables utilisées

Temps de transition de faible à élevée de la sortie - (Mesuré en Deuxième) - Le temps de transition de sortie faible à élevée fait référence à la durée nécessaire à un signal à la borne de sortie d'un appareil ou d'un circuit pour passer d'un niveau de tension faible à un niveau de tension élevé.
Capacité de charge CMOS de l'onduleur - (Mesuré en Farad) - La capacité de charge CMOS de l'onduleur est la capacité pilotée par la sortie d'un onduleur CMOS, y compris le câblage, les capacités d'entrée des portes connectées et les capacités parasites.
Transconductance du PMOS - (Mesuré en Ampère par volt carré) - La transconductance du PMOS fait référence au rapport entre la modification du courant de drain de sortie et la modification de la tension grille-source d'entrée lorsque la tension drain-source est constante.
Tension d'alimentation - (Mesuré en Volt) - La tension d'alimentation fait référence au niveau de tension fourni par une source d'alimentation à un circuit ou un appareil électrique, servant de différence de potentiel pour le flux et le fonctionnement du courant.
Tension seuil du PMOS avec polarisation corporelle - (Mesuré en Volt) - La tension de seuil du PMOS avec polarisation corporelle est définie comme la valeur de la tension de grille minimale requise pour le PMOS lorsque le substrat n'est pas au potentiel de terre.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Capacité de charge CMOS de l'onduleur: 0.93 FemtoFarad --> 9.3E-16 Farad (Vérifiez la conversion ici)
Transconductance du PMOS: 80 Microampère par volt carré --> 8E-05 Ampère par volt carré (Vérifiez la conversion ici)
Tension d'alimentation: 3.3 Volt --> 3.3 Volt Aucune conversion requise
Tension seuil du PMOS avec polarisation corporelle: -0.9 Volt --> -0.9 Volt Aucune conversion requise

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

ζ_PLH = (C_load/(K_p*(V_DD-abs(V_T,p))))*(((2*abs(V_T,p))/(V_DD-abs(V_T,p)))+ln((4*(V_DD-abs(V_T,p))/V_DD)-1)) --> (9.3E-16/(8E-05*(3.3-abs((-0.9)))))*(((2*abs((-0.9)))/(3.3-abs((-0.9))))+ln((4*(3.3-abs((-0.9)))/3.3)-1))

Évaluer ... ...

ζ_PLH = 6.76491283010572E-12

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

6.76491283010572E-12 Deuxième -->0.00676491283010572 Nanoseconde (Vérifiez la conversion ici)

RÉPONSE FINALE

0.00676491283010572 ≈ 0.006765 Nanoseconde <-- Temps de transition de faible à élevée de la sortie

(Calcul effectué en 00.004 secondes)

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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 500+ autres calculatrices!

< 16 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 CMOS de l'onduleur/(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 CMOS de l'onduleur/(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 CMOS de l'onduleur = Capacité de drain de grille PMOS+Capacité de drain de grille NMOS+Capacité de drainage PMOS+Capacité de drainage NMOS+Capacité interne CMOS de l'onduleur+Capacité de porte CMOS de l'onduleur

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))

Dissipation de puissance moyenne CMOS

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

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

Tension d'entrée maximale pour CMOS symétrique

Aller CMOS symétrique de 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 CMOS symétrique de 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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