Carico resistivo Tensione di uscita minima CMOS calcolatrice

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Sottosistema del percorso dati dell'array

✖La tensione di alimentazione è la tensione in ingresso.ⓘ Tensione di alimentazione [V_cc]			+10% -10%
✖La tensione di soglia di polarizzazione zero è definita come la tensione di gate richiesta quando la tensione dalla sorgente al substrato è zero.ⓘ Tensione di soglia di polarizzazione zero [V_T0]			+10% -10%
✖La transconduttanza di NMOS in CMOS è definita come la moltiplicazione della mobilità degli elettroni, il rapporto larghezza/lunghezza di NMOS e la capacità di ossido.ⓘ Transconduttanza di NMOS [K_n]			+10% -10%
✖La resistenza di carico è definita come un componente elettronico che limita la quantità di corrente che scorre attraverso un circuito.ⓘ Resistenza al carico [R_L]			+10% -10%
✖La tensione di alimentazione è la differenza di potenziale elettrico tra due punti in un circuito elettrico fornito da una fonte di energia come una batteria o una presa elettrica.ⓘ Tensione di alimentazione [V_cc]			+10% -10%

✖La tensione di uscita minima del carico resistivo è definita come la tensione di uscita minima quando il livello di uscita è "1" logico nell'inverter a carico resistivo.ⓘ Carico resistivo Tensione di uscita minima CMOS [V_OL(RL)]

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Formula

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Carico resistivo Tensione di uscita minima CMOS

Formula

`"V"_{"OL(RL)"} = "V"_{"cc"}-"V"_{"T0"}+(1/("K"_{"n"}*"R"_{"L"}))-sqrt(("V"_{"cc"}-"V"_{"T0"}+(1/("K"_{"n"}*"R"_{"L"})))^2-(2*"V"_{"cc"}/("K"_{"n"}*"R"_{"L"})))`

Esempio

`"0.028984V"="1.55V"-"1.4V"+(1/("200µA/V²"*"2MΩ"))-sqrt(("1.55V"-"1.4V"+(1/("200µA/V²"*"2MΩ")))^2-(2*"1.6V"/("200µA/V²"*"2MΩ")))`

Calcolatrice

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Carico resistivo Tensione di uscita minima CMOS Soluzione

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo

Formula utilizzata

Tensione di uscita minima del carico resistivo = Tensione di alimentazione-Tensione di soglia di polarizzazione zero+(1/(Transconduttanza di NMOS*Resistenza al carico))-sqrt((Tensione di alimentazione-Tensione di soglia di polarizzazione zero+(1/(Transconduttanza di NMOS*Resistenza al carico)))^2-(2*Tensione di alimentazione/(Transconduttanza di NMOS*Resistenza al carico)))
V_OL(RL) = V_cc-V_T0+(1/(K_n*R_L))-sqrt((V_cc-V_T0+(1/(K_n*R_L)))^2-(2*V_cc/(K_n*R_L)))
Questa formula utilizza 1 Funzioni, 6 Variabili

Funzioni utilizzate

sqrt - Una funzione radice quadrata è una funzione che accetta un numero non negativo come input e restituisce la radice quadrata del numero di input specificato., sqrt(Number)

Variabili utilizzate

Tensione di uscita minima del carico resistivo - (Misurato in Volt) - La tensione di uscita minima del carico resistivo è definita come la tensione di uscita minima quando il livello di uscita è "1" logico nell'inverter a carico resistivo.
Tensione di alimentazione - (Misurato in Volt) - La tensione di alimentazione è la tensione in ingresso.
Tensione di soglia di polarizzazione zero - (Misurato in Volt) - La tensione di soglia di polarizzazione zero è definita come la tensione di gate richiesta quando la tensione dalla sorgente al substrato è zero.
Transconduttanza di NMOS - (Misurato in Ampere per Volt Quadrato) - La transconduttanza di NMOS in CMOS è definita come la moltiplicazione della mobilità degli elettroni, il rapporto larghezza/lunghezza di NMOS e la capacità di ossido.
Resistenza al carico - (Misurato in Ohm) - La resistenza di carico è definita come un componente elettronico che limita la quantità di corrente che scorre attraverso un circuito.
Tensione di alimentazione - (Misurato in Volt) - La tensione di alimentazione è la differenza di potenziale elettrico tra due punti in un circuito elettrico fornito da una fonte di energia come una batteria o una presa elettrica.

PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base

Tensione di alimentazione: 1.55 Volt --> 1.55 Volt Nessuna conversione richiesta
Tensione di soglia di polarizzazione zero: 1.4 Volt --> 1.4 Volt Nessuna conversione richiesta
Transconduttanza di NMOS: 200 Microampere per Volt Quadrato --> 0.0002 Ampere per Volt Quadrato (Controlla la conversione qui)
Resistenza al carico: 2 Megahm --> 2000000 Ohm (Controlla la conversione qui)
Tensione di alimentazione: 1.6 Volt --> 1.6 Volt Nessuna conversione richiesta

FASE 2: valutare la formula

Sostituzione dei valori di input nella formula

V_OL(RL) = V_cc-V_T0+(1/(K_n*R_L))-sqrt((V_cc-V_T0+(1/(K_n*R_L)))^2-(2*V_cc/(K_n*R_L))) --> 1.55-1.4+(1/(0.0002*2000000))-sqrt((1.55-1.4+(1/(0.0002*2000000)))^2-(2*1.6/(0.0002*2000000)))

Valutare ... ...

V_OL(RL) = 0.0289838067296437

PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output

0.0289838067296437 Volt --> Nessuna conversione richiesta

RISPOSTA FINALE

0.0289838067296437 ≈ 0.028984 Volt <-- Tensione di uscita minima del carico resistivo

(Calcolo completato in 00.004 secondi)

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Titoli di coda

Creato da Priyanka Patel

Facoltà di ingegneria Lalbhai Dalpatbhai (LDCE), Ahmedabad

Priyanka Patel ha creato questa calcolatrice e altre 25+ altre calcolatrici!

Verificato da Santhosh Yadav

Dayananda Sagar College of Engineering (DSCE), Banglore

Santhosh Yadav ha verificato questa calcolatrice e altre 50+ altre calcolatrici!

< 17 Invertitori CMOS Calcolatrici

Ritardo di propagazione per CMOS di transizione con uscita da bassa ad alta

Partire Tempo per la transizione da basso ad alto dell'output = (Capacità di carico/(Transconduttanza del PMOS*(Tensione di alimentazione-abs(Tensione di soglia del PMOS con polarizzazione del corpo))))*(((2*abs(Tensione di soglia del PMOS con polarizzazione del corpo))/(Tensione di alimentazione-abs(Tensione di soglia del PMOS con polarizzazione del corpo)))+ln((4*(Tensione di alimentazione-abs(Tensione di soglia del PMOS con polarizzazione del corpo))/Tensione di alimentazione)-1))

Ritardo di propagazione per la transizione CMOS da alto a basso output

Partire Tempo per la transizione da alto a basso dell'output = (Capacità di carico/(Transconduttanza di NMOS*(Tensione di alimentazione-Tensione di soglia di NMOS con polarizzazione del corpo)))*((2*Tensione di soglia di NMOS con polarizzazione del corpo/(Tensione di alimentazione-Tensione di soglia di NMOS con polarizzazione del corpo))+ln((4*(Tensione di alimentazione-Tensione di soglia di NMOS con polarizzazione del corpo)/Tensione di alimentazione)-1))

Carico resistivo Tensione di uscita minima CMOS

Partire Tensione di uscita minima del carico resistivo = Tensione di alimentazione-Tensione di soglia di polarizzazione zero+(1/(Transconduttanza di NMOS*Resistenza al carico))-sqrt((Tensione di alimentazione-Tensione di soglia di polarizzazione zero+(1/(Transconduttanza di NMOS*Resistenza al carico)))^2-(2*Tensione di alimentazione/(Transconduttanza di NMOS*Resistenza al carico)))

Massima tensione di ingresso CMOS

Partire Massima tensione di ingresso CMOS = (2*Tensione di uscita per ingresso massimo+(Tensione di soglia del PMOS senza polarizzazione del corpo)-Tensione di alimentazione+Rapporto di transconduttanza*Tensione di soglia di NMOS senza polarizzazione del corpo)/(1+Rapporto di transconduttanza)

CMOS di tensione di soglia

Partire Soglia di voltaggio = (Tensione di soglia di NMOS senza polarizzazione del corpo+sqrt(1/Rapporto di transconduttanza)*(Tensione di alimentazione+(Tensione di soglia del PMOS senza polarizzazione del corpo)))/(1+sqrt(1/Rapporto di transconduttanza))

Tensione di ingresso minima CMOS

Partire Tensione di ingresso minima = (Tensione di alimentazione+(Tensione di soglia del PMOS senza polarizzazione del corpo)+Rapporto di transconduttanza*(2*Tensione di uscita+Tensione di soglia di NMOS senza polarizzazione del corpo))/(1+Rapporto di transconduttanza)

Carico resistivo Tensione di ingresso minima CMOS

Partire Tensione di ingresso minima del carico resistivo = Tensione di soglia di polarizzazione zero+sqrt((8*Tensione di alimentazione)/(3*Transconduttanza di NMOS*Resistenza al carico))-(1/(Transconduttanza di NMOS*Resistenza al carico))

Capacità di carico del CMOS dell'inverter in cascata

Partire Capacità di carico = Capacità di drenaggio del gate del PMOS+Capacità di drain del gate di NMOS+Scaricare la capacità di massa del PMOS+Scarica la capacità di massa di NMOS+Capacità interna+Capacità del cancello

Energia fornita dall'alimentatore

Partire Energia fornita dall'alimentatore = int(Tensione di alimentazione*Corrente di scarico istantanea*x,x,0,Intervallo di carica del condensatore)

Carico resistivo Tensione di ingresso massima CMOS

Partire Carico resistivo Tensione di ingresso massima CMOS = Tensione di soglia di polarizzazione zero+(1/(Transconduttanza di NMOS*Resistenza al carico))

Ritardo medio di propagazione CMOS

Partire Ritardo medio di propagazione = (Tempo per la transizione da alto a basso dell'output+Tempo per la transizione da basso ad alto dell'output)/2

Tensione di ingresso massima per CMOS simmetrico

Partire Tensione di ingresso massima = (3*Tensione di alimentazione+2*Tensione di soglia di NMOS senza polarizzazione del corpo)/8

Tensione di ingresso minima per CMOS simmetrico

Partire Tensione di ingresso minima = (5*Tensione di alimentazione-2*Tensione di soglia di NMOS senza polarizzazione del corpo)/8

CMOS media della dissipazione di potenza

Partire Dissipazione di potenza media = Capacità di carico*(Tensione di alimentazione)^2*Frequenza

Oscillatore ad anello del periodo di oscillazione CMOS

Partire Periodo di oscillazione = 2*Oscillatore ad anello con numero di stadi*Ritardo medio di propagazione

Margine di rumore per CMOS a segnale elevato

Partire Margine di rumore per segnale alto = Tensione di uscita massima-Tensione di ingresso minima

Rapporto di transconduttanza CMOS

Partire Rapporto di transconduttanza = Transconduttanza di NMOS/Transconduttanza del PMOS

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