Puissance de commutation Calculatrice

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✖Le facteur d'activité est défini comme la capacité de charge qui est chargée et stocke l'énergie pendant 3/16 de toutes les transitions d'entrée. Cette fraction est appelée facteur d’activité ou alpha.ⓘ Facteur d'activité [α]			+10% -10%
✖La capacité est le rapport entre la quantité de charge électrique stockée sur un conducteur et la différence de potentiel électrique.ⓘ Capacitance [C]			+10% -10%
✖La tension du collecteur de base est un paramètre crucial dans la polarisation des transistors. Il fait référence à la différence de tension entre les bornes de base et de collecteur du transistor lorsqu'il est dans son état actif.ⓘ Tension du collecteur de base [V_bc]			+10% -10%
✖La fréquence fait référence au nombre d'occurrences d'un événement périodique par heure et est mesurée en cycles/seconde.ⓘ Fréquence [f]			+10% -10%

✖La puissance de commutation est appelée puissance dynamique car elle résulte de la commutation de la charge.ⓘ Puissance de commutation [P_s]

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Formule

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Puissance de commutation

Formule

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

Exemple

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

Calculatrice

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Puissance de commutation Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Puissance de commutation = Facteur d'activité*(Capacitance*Tension du collecteur de base^2*Fréquence)
P_s = α*(C*V_bc^2*f)
Cette formule utilise 5 Variables

Variables utilisées

Puissance de commutation - (Mesuré en Watt) - La puissance de commutation est appelée puissance dynamique car elle résulte de la commutation de la charge.
Facteur d'activité - Le facteur d'activité est défini comme la capacité de charge qui est chargée et stocke l'énergie pendant 3/16 de toutes les transitions d'entrée. Cette fraction est appelée facteur d’activité ou alpha.
Capacitance - (Mesuré en Farad) - La capacité est le rapport entre la quantité de charge électrique stockée sur un conducteur et la différence de potentiel électrique.
Tension du collecteur de base - (Mesuré en Volt) - La tension du collecteur de base est un paramètre crucial dans la polarisation des transistors. Il fait référence à la différence de tension entre les bornes de base et de collecteur du transistor lorsqu'il est dans son état actif.
Fréquence - (Mesuré en Hertz) - La fréquence fait référence au nombre d'occurrences d'un événement périodique par heure et est mesurée en cycles/seconde.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Facteur d'activité: 1.65 --> Aucune conversion requise
Capacitance: 4.9 microfarades --> 4.9E-06 Farad (Vérifiez la conversion ici)
Tension du collecteur de base: 2.02 Volt --> 2.02 Volt Aucune conversion requise
Fréquence: 4 Hertz --> 4 Hertz Aucune conversion requise

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

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

Évaluer ... ...

P_s = 0.000131960136

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

0.000131960136 Watt -->0.131960136 Milliwatt (Vérifiez la conversion ici)

RÉPONSE FINALE

0.131960136 ≈ 0.13196 Milliwatt <-- Puissance de commutation

(Calcul effectué en 00.004 secondes)

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Crédits

Créé par Shobhit Dimri

Institut de technologie Bipin Tripathi Kumaon (BTKIT), Dwarahat

Shobhit Dimri a créé cette calculatrice et 900+ autres calculatrices!

Vérifié par Urvi Rathod

Collège d'ingénierie du gouvernement de Vishwakarma (VGEC), Ahmedabad

Urvi Rathod a validé cette calculatrice et 1900+ autres calculatrices!

< 17 Mesures de puissance CMOS Calculatrices

Portes sur le chemin critique

Aller Portes sur le chemin critique = Cycle de service*(Hors courant*(10^Tension du collecteur de base))/(Capacité de la porte au canal*[BoltZ]*Tension du collecteur de base)

Fuite de grille à travers le diélectrique de grille

Aller Courant de porte = (Puissance statique CMOS/Tension du collecteur de base)-(Courant sous-seuil+Conflit actuel+Courant de jonction)

Courant de contention dans les circuits rationés

Aller Conflit actuel = (Puissance statique CMOS/Tension du collecteur de base)-(Courant sous-seuil+Courant de porte+Courant de jonction)

Fuite sous le seuil via les transistors OFF

Aller Courant sous-seuil = (Puissance statique CMOS/Tension du collecteur de base)-(Courant de porte+Conflit actuel+Courant de jonction)

Commutation de sortie à la consommation d'énergie de la charge

Aller Commutation de sortie = Consommation d'énergie de charge capacitive/(Capacité de charge externe*Tension d'alimentation^2*Fréquence du signal de sortie)

Consommation d'énergie de la charge capacitive

Aller Consommation d'énergie de charge capacitive = Capacité de charge externe*Tension d'alimentation^2*Fréquence du signal de sortie*Commutation de sortie

Puissance de commutation

Aller Puissance de commutation = Facteur d'activité*(Capacitance*Tension du collecteur de base^2*Fréquence)

Facteur d'activité

Aller Facteur d'activité = Puissance de commutation/(Capacitance*Tension du collecteur de base^2*Fréquence)

Rapport de rejet d'alimentation

Aller Taux de rejet de l'alimentation = 20*log10(Ondulation de la tension d'entrée/Ondulation de tension de sortie)

Puissance de commutation dans CMOS

Aller Puissance de commutation = (Tension positive^2)*Fréquence*Capacitance

Énergie de commutation dans CMOS

Aller Commutation d'énergie dans CMOS = Énergie totale en CMOS-Énergie de fuite dans CMOS

Énergie de fuite dans CMOS

Aller Énergie de fuite dans CMOS = Énergie totale en CMOS-Commutation d'énergie dans CMOS

Énergie totale en CMOS

Aller Énergie totale en CMOS = Commutation d'énergie dans CMOS+Énergie de fuite dans CMOS

Alimentation en court-circuit dans CMOS

Aller Alimentation en court-circuit = Puissance dynamique-Puissance de commutation

Puissance dynamique en CMOS

Aller Puissance dynamique = Alimentation en court-circuit+Puissance de commutation

Puissance statique en CMOS

Aller Puissance statique CMOS = Pouvoir total-Puissance dynamique

Puissance totale en CMOS

Aller Pouvoir total = Puissance statique CMOS+Puissance dynamique

Puissance de commutation Formule

Puissance de commutation = Facteur d'activité*(Capacitance*Tension du collecteur de base^2*Fréquence)
P_s = α*(C*V_bc^2*f)

Expliquer le facteur d'activité.

Le facteur d'activité est la probabilité que le nœud du circuit passe de 0 à 1, car c'est le seul moment où le circuit consomme de l'énergie. Une horloge a un facteur d'activité de F = 1 car elle monte et descend à chaque cycle. La plupart des données ont un facteur d'activité maximum de 0,5 car elles ne transitent qu'une fois par cycle. Les données véritablement aléatoires ont un facteur d'activité de 0,25 car elles effectuent une transition tous les deux cycles. Il a été déterminé empiriquement que la logique CMOS statique a des facteurs d'activité plus proches de 0,1 parce que certaines portes maintiennent un état de sortie plus souvent qu'un autre et parce que les entrées de données réelles dans certaines parties d'un système restent souvent constantes d'un cycle à l'autre.

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