Voortplantingsvertraging voor CMOS-transitie met lage naar hoge output Rekenmachine

↳

Elektronica

Chemische technologie

Civiel

Elektrisch

Elektronica en instrumentatie

Materiaal kunde

Mechanisch

Productie Engineering

⤿

CMOS-omvormers

Array Datapath-subsysteem

CMOS-ontwerpkenmerken

CMOS-subsysteem voor speciale doeleinden

CMOS-tijdkenmerken

CMOS-vermogensstatistieken

Kenmerken van CMOS-circuits

Kenmerken van CMOS-vertraging

✖Belastingscapaciteit van omvormer-CMOS wordt gedefinieerd als gecombineerde capaciteiten in een equivalente lineaire capaciteit.ⓘ Belastingscapaciteit [C_load]			+10% -10%
✖Transconductantie van PMOS in CMOS wordt gedefinieerd als de vermenigvuldiging van de mobiliteit van elektronen, de breedte-lengteverhouding van PMOS en de oxidecapaciteit.ⓘ Transconductantie van PMOS [K_p]			+10% -10%
✖Voedingsspanning van CMOS wordt gedefinieerd als de voedingsspanning die wordt gegeven aan de bronterminal van de PMOS.ⓘ Voedingsspanning [V_DD]			+10% -10%
✖De drempelspanning van PMOS met Body Bias wordt gedefinieerd als de waarde van de minimaal vereiste poortspanning voor PMOS wanneer het substraat zich niet op aardpotentiaal bevindt.ⓘ Drempelspanning van PMOS met lichaamsvooroordeel [V_T,p]			+10% -10%

✖De tijd voor de overgang van laag naar hoog vermogen wordt gedefinieerd als de tijd die nodig is voordat de uitgangsspanning stijgt van VOL naar het V50%-niveau.ⓘ Voortplantingsvertraging voor CMOS-transitie met lage naar hoge output [ζ_PLH]

⎘ Kopiëren

👎

Formule

✖

Voortplantingsvertraging voor CMOS-transitie met lage naar hoge output

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))`

Voorbeeld

`"0.006183ns"=("0.85fF"/("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))`

Rekenmachine

LaTeX

Reset

👍

Downloaden CMOS-ontwerp en toepassingen Formule Pdf PDF Image

Voortplantingsvertraging voor CMOS-transitie met lage naar hoge output Oplossing

STAP 0: Samenvatting voorberekening

Formule gebruikt

Tijd voor een overgang van laag naar hoog van de output = (Belastingscapaciteit/(Transconductantie van PMOS*(Voedingsspanning-abs(Drempelspanning van PMOS met lichaamsvooroordeel))))*(((2*abs(Drempelspanning van PMOS met lichaamsvooroordeel))/(Voedingsspanning-abs(Drempelspanning van PMOS met lichaamsvooroordeel)))+ln((4*(Voedingsspanning-abs(Drempelspanning van PMOS met lichaamsvooroordeel))/Voedingsspanning)-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))
Deze formule gebruikt 2 Functies, 5 Variabelen

Functies die worden gebruikt

ln - De natuurlijke logaritme, ook bekend als de logaritme met grondtal e, is de inverse functie van de natuurlijke exponentiële functie., ln(Number)
abs - De absolute waarde van een getal is de afstand tot nul op de getallenlijn. Het is altijd een positieve waarde, omdat het de grootte van een getal vertegenwoordigt zonder rekening te houden met de richting ervan., abs(Number)

Variabelen gebruikt

Tijd voor een overgang van laag naar hoog van de output - (Gemeten in Seconde) - De tijd voor de overgang van laag naar hoog vermogen wordt gedefinieerd als de tijd die nodig is voordat de uitgangsspanning stijgt van VOL naar het V50%-niveau.
Belastingscapaciteit - (Gemeten in Farad) - Belastingscapaciteit van omvormer-CMOS wordt gedefinieerd als gecombineerde capaciteiten in een equivalente lineaire capaciteit.
Transconductantie van PMOS - (Gemeten in Ampère per vierkante volt) - Transconductantie van PMOS in CMOS wordt gedefinieerd als de vermenigvuldiging van de mobiliteit van elektronen, de breedte-lengteverhouding van PMOS en de oxidecapaciteit.
Voedingsspanning - (Gemeten in Volt) - Voedingsspanning van CMOS wordt gedefinieerd als de voedingsspanning die wordt gegeven aan de bronterminal van de PMOS.
Drempelspanning van PMOS met lichaamsvooroordeel - (Gemeten in Volt) - De drempelspanning van PMOS met Body Bias wordt gedefinieerd als de waarde van de minimaal vereiste poortspanning voor PMOS wanneer het substraat zich niet op aardpotentiaal bevindt.

STAP 1: converteer ingang (en) naar basiseenheid

Belastingscapaciteit: 0.85 Femtofarad --> 8.5E-16 Farad (Bekijk de conversie hier)
Transconductantie van PMOS: 80 Microampère per vierkante volt --> 8E-05 Ampère per vierkante volt (Bekijk de conversie hier)
Voedingsspanning: 3.3 Volt --> 3.3 Volt Geen conversie vereist
Drempelspanning van PMOS met lichaamsvooroordeel: -0.9 Volt --> -0.9 Volt Geen conversie vereist

STAP 2: Evalueer de formule

Invoerwaarden in formule vervangen

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)) --> (8.5E-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))

Evalueren ... ...

ζ_PLH = 6.18298484472028E-12

STAP 3: converteer het resultaat naar de eenheid van de uitvoer

6.18298484472028E-12 Seconde -->0.00618298484472028 nanoseconde (Bekijk de conversie hier)

DEFINITIEVE ANTWOORD

0.00618298484472028 ≈ 0.006183 nanoseconde <-- Tijd voor een overgang van laag naar hoog van de output

(Berekening voltooid in 00.020 seconden)

Je bevindt je hier -

Huis » Engineering » Elektronica » CMOS-ontwerp en toepassingen » CMOS-omvormers » Voortplantingsvertraging voor CMOS-transitie met lage naar hoge output

Credits

Gemaakt door Prijanka Patel

Lalbhai Dalpatbhai College voor techniek (LDCE), Ahmedabad

Prijanka Patel heeft deze rekenmachine gemaakt en nog 25+ meer rekenmachines!

Geverifieërd door Parminder Singh

Universiteit van Chandigarh (CU), Punjab

Parminder Singh heeft deze rekenmachine geverifieerd en nog 600+ rekenmachines!

< 17 CMOS-omvormers Rekenmachines

Voortplantingsvertraging voor CMOS-transitie met lage naar hoge output

Gaan Tijd voor een overgang van laag naar hoog van de output = (Belastingscapaciteit/(Transconductantie van PMOS*(Voedingsspanning-abs(Drempelspanning van PMOS met lichaamsvooroordeel))))*(((2*abs(Drempelspanning van PMOS met lichaamsvooroordeel))/(Voedingsspanning-abs(Drempelspanning van PMOS met lichaamsvooroordeel)))+ln((4*(Voedingsspanning-abs(Drempelspanning van PMOS met lichaamsvooroordeel))/Voedingsspanning)-1))

Voortplantingsvertraging voor CMOS-transitie met hoge naar lage output

Gaan Tijd voor overgang van hoog naar laag output = (Belastingscapaciteit/(Transconductantie van NMOS*(Voedingsspanning-Drempelspanning van NMOS met lichaamsvoorspanning)))*((2*Drempelspanning van NMOS met lichaamsvoorspanning/(Voedingsspanning-Drempelspanning van NMOS met lichaamsvoorspanning))+ln((4*(Voedingsspanning-Drempelspanning van NMOS met lichaamsvoorspanning)/Voedingsspanning)-1))

Resistieve belasting Minimale uitgangsspanning CMOS

Gaan Resistieve belasting Minimale uitgangsspanning = Voedingsspanning-Zero Bias-drempelspanning+(1/(Transconductantie van NMOS*Belastingsweerstand))-sqrt((Voedingsspanning-Zero Bias-drempelspanning+(1/(Transconductantie van NMOS*Belastingsweerstand)))^2-(2*Voedingsspanning/(Transconductantie van NMOS*Belastingsweerstand)))

Maximale ingangsspanning CMOS

Gaan Maximale ingangsspanning CMOS = (2*Uitgangsspanning voor maximale invoer+(Drempelspanning van PMOS zonder lichaamsvooroordeel)-Voedingsspanning+Transconductantieverhouding*Drempelspanning van NMOS zonder lichaamsvooroordeel)/(1+Transconductantieverhouding)

Drempelspanning CMOS

Gaan Drempelspanning = (Drempelspanning van NMOS zonder lichaamsvooroordeel+sqrt(1/Transconductantieverhouding)*(Voedingsspanning+(Drempelspanning van PMOS zonder lichaamsvooroordeel)))/(1+sqrt(1/Transconductantieverhouding))

Resistieve belasting Minimale ingangsspanning CMOS

Gaan Resistieve belasting Minimale ingangsspanning = Zero Bias-drempelspanning+sqrt((8*Voedingsspanning)/(3*Transconductantie van NMOS*Belastingsweerstand))-(1/(Transconductantie van NMOS*Belastingsweerstand))

Minimale ingangsspanning CMOS

Gaan Minimale ingangsspanning = (Voedingsspanning+(Drempelspanning van PMOS zonder lichaamsvooroordeel)+Transconductantieverhouding*(2*Uitgangsspanning+Drempelspanning van NMOS zonder lichaamsvooroordeel))/(1+Transconductantieverhouding)

Belastingscapaciteit van gecascadeerde CMOS-omvormer

Gaan Belastingscapaciteit = Gate Drain-capaciteit van PMOS+Gate Drain-capaciteit van NMOS+Tap de bulkcapaciteit van PMOS af+Bulkcapaciteit van NMOS afvoeren+Interne capaciteit+Poortcapaciteit

Energie geleverd door voeding

Gaan Energie geleverd door voeding = int(Voedingsspanning*Onmiddellijke afvoerstroom*x,x,0,Oplaadinterval van condensator)

Resistieve belasting Maximale ingangsspanning CMOS

Gaan Resistieve belasting Maximale ingangsspanning CMOS = Zero Bias-drempelspanning+(1/(Transconductantie van NMOS*Belastingsweerstand))

Gemiddelde voortplantingsvertraging CMOS

Gaan Gemiddelde voortplantingsvertraging = (Tijd voor overgang van hoog naar laag output+Tijd voor een overgang van laag naar hoog van de output)/2

Gemiddelde vermogensdissipatie CMOS

Gaan Gemiddelde vermogensdissipatie = Belastingscapaciteit*(Voedingsspanning)^2*Frequentie

Maximale ingangsspanning voor symmetrische CMOS

Gaan Maximale ingangsspanning = (3*Voedingsspanning+2*Drempelspanning van NMOS zonder lichaamsvooroordeel)/8

Minimale ingangsspanning voor symmetrische CMOS

Gaan Minimale ingangsspanning = (5*Voedingsspanning-2*Drempelspanning van NMOS zonder lichaamsvooroordeel)/8

Oscillatieperiode Ringoscillator CMOS

Gaan Oscillatieperiode = 2*Aantal fasen Ringoscillator*Gemiddelde voortplantingsvertraging

Transconductantieverhouding CMOS

Gaan Transconductantieverhouding = Transconductantie van NMOS/Transconductantie van PMOS

Ruismarge voor CMOS met hoog signaal

Gaan Ruismarge voor hoog signaal = Maximale uitgangsspanning-Minimale ingangsspanning

Voortplantingsvertraging voor CMOS-transitie met lage naar hoge output Formule

Huis

VRIJ PDF's

🔍 Zoeken

Categorieën

Let Others Know

✖

Facebook

Twitter

Copied!