Capacità del gate calcolatrice

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Ottimizzazione dei materiali VLSI

Progettazione VLSI analogica

✖La carica del canale è definita come la forza sperimentata da una materia, quando posta in un campo elettromagnetico.ⓘ Carica del canale [Q_ch]			+10% -10%
✖La tensione da gate a canale è definita come la resistenza dello stato attivo drain-source è maggiore del valore nominale quando la tensione di gate è intorno alla tensione di soglia.ⓘ Voltaggio da gate a canale [V_gc]			+10% -10%
✖La tensione di soglia del transistor è la tensione minima tra gate e source richiesta per creare un percorso conduttivo tra i terminali source e drain.ⓘ Soglia di voltaggio [V_t]			+10% -10%

✖La capacità di gate è la capacità del terminale di gate di un transistor ad effetto di campo.ⓘ Capacità del gate [C_g]

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Formula

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Capacità del gate

Formula

`"C"_{"g"} = "Q"_{"ch"}/("V"_{"gc"}-"V"_{"t"})`

Esempio

`"59.60364μF"="0.40mC"/("7.011V"-"0.3V")`

Calcolatrice

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Capacità del gate Soluzione

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo

Formula utilizzata

Capacità del cancello = Carica del canale/(Voltaggio da gate a canale-Soglia di voltaggio)
C_g = Q_ch/(V_gc-V_t)
Questa formula utilizza 4 Variabili

Variabili utilizzate

Capacità del cancello - (Misurato in Farad) - La capacità di gate è la capacità del terminale di gate di un transistor ad effetto di campo.
Carica del canale - (Misurato in Coulomb) - La carica del canale è definita come la forza sperimentata da una materia, quando posta in un campo elettromagnetico.
Voltaggio da gate a canale - (Misurato in Volt) - La tensione da gate a canale è definita come la resistenza dello stato attivo drain-source è maggiore del valore nominale quando la tensione di gate è intorno alla tensione di soglia.
Soglia di voltaggio - (Misurato in Volt) - La tensione di soglia del transistor è la tensione minima tra gate e source richiesta per creare un percorso conduttivo tra i terminali source e drain.

PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base

Carica del canale: 0.4 Millicoulomb --> 0.0004 Coulomb (Controlla la conversione qui)
Voltaggio da gate a canale: 7.011 Volt --> 7.011 Volt Nessuna conversione richiesta
Soglia di voltaggio: 0.3 Volt --> 0.3 Volt Nessuna conversione richiesta

FASE 2: valutare la formula

Sostituzione dei valori di input nella formula

C_g = Q_ch/(V_gc-V_t) --> 0.0004/(7.011-0.3)

Valutare ... ...

C_g = 5.96036358217851E-05

PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output

5.96036358217851E-05 Farad -->59.6036358217851 Microfarad (Controlla la conversione qui)

RISPOSTA FINALE

59.6036358217851 ≈ 59.60364 Microfarad <-- Capacità del cancello

(Calcolo completato in 00.020 secondi)

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Titoli di coda

Creato da Shobhit Dimri

Bipin Tripathi Kumaon Institute of Technology (BTKIT), Dwarahat

Shobhit Dimri ha creato questa calcolatrice e altre 900+ altre calcolatrici!

Verificato da Urvi Rathod

Vishwakarma Government Engineering College (VGEC), Ahmedabad

Urvi Rathod ha verificato questa calcolatrice e altre 1900+ altre calcolatrici!

< 25 Ottimizzazione dei materiali VLSI Calcolatrici

Densità di carica della regione di esaurimento di massa VLSI

Partire Densità di carica della regione di esaurimento di massa = -(1-((Estensione laterale della regione di esaurimento con la sorgente+Estensione laterale della regione di esaurimento con drenaggio)/(2*Lunghezza del canale)))*sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*Concentrazione dell'accettore*abs(2*Potenziale di superficie))

Coefficiente di effetto corporeo

Partire Coefficiente di effetto corporeo = modulus((Soglia di voltaggio-Tensione di soglia DIBL)/(sqrt(Potenziale di superficie+(Differenza di potenziale del corpo sorgente))-sqrt(Potenziale di superficie)))

Profondità di esaurimento della giunzione PN con sorgente VLSI

Partire Profondità di svuotamento della giunzione Pn con sorgente = sqrt((2*[Permitivity-silicon]*[Permitivity-vacuum]*Tensione incorporata di giunzione)/([Charge-e]*Concentrazione dell'accettore))

Tensione incorporata di giunzione VLSI

Partire Tensione incorporata di giunzione = ([BoltZ]*Temperatura/[Charge-e])*ln(Concentrazione dell'accettore*Concentrazione dei donatori/(Concentrazione intrinseca)^2)

Capacità parassita della sorgente totale

Partire Capacità parassita della sorgente = (Capacità tra giunzione del corpo e sorgente*Area di diffusione della sorgente)+(Capacità tra la giunzione del corpo e la parete laterale*Perimetro della parete laterale della diffusione della sorgente)

Corrente di saturazione del canale corto VLSI

Partire Corrente di saturazione del canale corto = Larghezza del canale*Velocità di deriva degli elettroni in saturazione*Capacità di ossido per unità di area*Tensione della sorgente di drenaggio di saturazione

Corrente di giunzione

Partire Corrente di giunzione = (Potenza statica/Tensione del collettore di base)-(Corrente sottosoglia+Corrente di contesa+Corrente del cancello)

Potenziale di superficie

Partire Potenziale di superficie = 2*Differenza di potenziale del corpo sorgente*ln(Concentrazione dell'accettore/Concentrazione intrinseca)

Lunghezza del gate utilizzando la capacità dell'ossido di gate

Partire Lunghezza del cancello = Capacità del cancello/(Capacità dello strato di ossido di gate*Larghezza del cancello)

Capacità dell'ossido di gate

Partire Capacità dello strato di ossido di gate = Capacità del cancello/(Larghezza del cancello*Lunghezza del cancello)

Coefficiente DIBL

Partire Coefficiente DIBL = (Tensione di soglia DIBL-Soglia di voltaggio)/Drenare al potenziale di origine

Tensione di soglia quando la sorgente è al potenziale corporeo

Partire Tensione di soglia DIBL = Coefficiente DIBL*Drenare al potenziale di origine+Soglia di voltaggio

Pendenza sottosoglia

Partire Pendenza sottosoglia = Differenza di potenziale del corpo sorgente*Coefficiente DIBL*ln(10)

Soglia di voltaggio

Partire Soglia di voltaggio = Voltaggio da gate a canale-(Carica del canale/Capacità del cancello)

Capacità del gate

Partire Capacità del cancello = Carica del canale/(Voltaggio da gate a canale-Soglia di voltaggio)

Channel Charge

Partire Carica del canale = Capacità del cancello*(Voltaggio da gate a canale-Soglia di voltaggio)

Capacità dell'ossido dopo il ridimensionamento completo VLSI

Partire Capacità dell'ossido dopo il ridimensionamento completo = Capacità di ossido per unità di area*Fattore di scala

Profondità di giunzione dopo il ridimensionamento completo VLSI

Partire Profondità della giunzione dopo il ridimensionamento completo = Profondità di giunzione/Fattore di scala

Spessore dell'ossido di gate dopo il ridimensionamento completo VLSI

Partire Spessore dell'ossido di gate dopo la scalatura completa = Spessore dell'ossido di gate/Fattore di scala

Lunghezza del canale dopo il ridimensionamento completo VLSI

Partire Lunghezza del canale dopo il ridimensionamento completo = Lunghezza del canale/Fattore di scala

Larghezza del canale dopo il ridimensionamento completo VLSI

Partire Larghezza del canale dopo il ridimensionamento completo = Larghezza del canale/Fattore di scala

Tensione critica

Partire Tensione critica = Campo elettrico critico*Campo elettrico attraverso la lunghezza del canale

Capacità intrinseca di gate

Partire Capacità di sovrapposizione del gate MOS = Capacità del gate MOS*Larghezza di transizione

Mobilità in Mosfet

Partire Mobilità nei MOSFET = K Primo/Capacità dello strato di ossido di gate

K-Prime

Partire K Primo = Mobilità nei MOSFET*Capacità dello strato di ossido di gate

Capacità del gate Formula

Capacità del cancello = Carica del canale/(Voltaggio da gate a canale-Soglia di voltaggio)
C_g = Q_ch/(V_gc-V_t)

Quali sono le applicazioni del calcolo della capacità di gate in VLSI?

Il calcolo della capacità di gate in (VLSI) è fondamentale per ottimizzare il consumo energetico e l'integrità del segnale. Aiuta a progettare circuiti CMOS efficienti, a determinare i ritardi e a ridurre al minimo la potenza di commutazione. Questa conoscenza è vitale per ottenere circuiti integrati ad alte prestazioni e a basso consumo in applicazioni come smartphone, dispositivi IoT e microprocessori.

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