Przełączanie energii w CMOS Rozwiązanie

KROK 0: Podsumowanie wstępnych obliczeń
Formułę używana
Przełączanie energii w CMOS = Całkowita energia w CMOS-Energia wycieku w CMOS
Es = Et-Eleak
Ta formuła używa 3 Zmienne
Używane zmienne
Przełączanie energii w CMOS - (Mierzone w Dżul) - Energia przełączania w CMOS jest zdefiniowana jako właściwość ilościowa, która musi zostać przeniesiona na obiekt, aby wykonać pracę lub ogrzać obiekt podczas przełączania obwodu.
Całkowita energia w CMOS - (Mierzone w Dżul) - Energię całkowitą w CMOS definiuje się jako właściwość ilościową, która musi zostać przeniesiona na obiekt, aby wykonać pracę lub ogrzać obiekt w CMOS.
Energia wycieku w CMOS - (Mierzone w Dżul) - Energię wycieku w CMOS definiuje się jako wyciek energii, który ma miejsce, gdy zużywamy energię w sposób powodujący deficyt energetyczny.
KROK 1: Zamień wejście (a) na jednostkę bazową
Całkowita energia w CMOS: 42 Picojoule --> 4.2E-11 Dżul (Sprawdź konwersję tutaj)
Energia wycieku w CMOS: 7 Picojoule --> 7E-12 Dżul (Sprawdź konwersję tutaj)
KROK 2: Oceń formułę
Zastępowanie wartości wejściowych we wzorze
Es = Et-Eleak --> 4.2E-11-7E-12
Ocenianie ... ...
Es = 3.5E-11
KROK 3: Konwertuj wynik na jednostkę wyjścia
3.5E-11 Dżul -->35 Picojoule (Sprawdź konwersję tutaj)
OSTATNIA ODPOWIEDŹ
35 Picojoule <-- Przełączanie energii w CMOS
(Obliczenie zakończone za 00.004 sekund)

Kredyty

Stworzone przez Shobhit Dimri
Bipin Tripathi Kumaon Institute of Technology (BTKIT), Dwarahat
Shobhit Dimri utworzył ten kalkulator i 900+ więcej kalkulatorów!
Zweryfikowane przez Urvi Rathod
Vishwakarma Government Engineering College (VGEC), Ahmedabad
Urvi Rathod zweryfikował ten kalkulator i 1900+ więcej kalkulatorów!

17 Wskaźniki mocy CMOS Kalkulatory

Bramy na ścieżce krytycznej
Iść Bramy na ścieżce krytycznej = Cykl pracy*(Wyłączony prąd*(10^Podstawowe napięcie kolektora))/(Pojemność bramki do kanału*[BoltZ]*Podstawowe napięcie kolektora)
Przełączanie wyjścia przy poborze mocy obciążenia
Iść Przełączanie wyjścia = Pobór mocy obciążenia pojemnościowego/(Zewnętrzna pojemność obciążenia*Napięcie zasilania^2*Częstotliwość sygnału wyjściowego)
Prąd sporny w obwodach o współczynniku
Iść Aktualna rywalizacja = (Moc statyczna CMOS/Podstawowe napięcie kolektora)-(Prąd podprogowy+Prąd bramki+Prąd złącza)
Upływ podprogowy przez tranzystory OFF
Iść Prąd podprogowy = (Moc statyczna CMOS/Podstawowe napięcie kolektora)-(Prąd bramki+Aktualna rywalizacja+Prąd złącza)
Pojemnościowy pobór mocy obciążenia
Iść Pobór mocy obciążenia pojemnościowego = Zewnętrzna pojemność obciążenia*Napięcie zasilania^2*Częstotliwość sygnału wyjściowego*Przełączanie wyjścia
Upływ bramki przez dielektryk bramki
Iść Prąd bramki = (Moc statyczna CMOS/Podstawowe napięcie kolektora)-(Prąd podprogowy+Aktualna rywalizacja+Prąd złącza)
Przełączanie zasilania
Iść Moc przełączania = Czynnik aktywności*(Pojemność*Podstawowe napięcie kolektora^2*Częstotliwość)
Czynnik aktywności
Iść Czynnik aktywności = Moc przełączania/(Pojemność*Podstawowe napięcie kolektora^2*Częstotliwość)
Współczynnik odrzucenia zasilania
Iść Współczynnik odrzucenia zasilacza = 20*log10(Tętnienie napięcia wejściowego/Tętnienie napięcia wyjściowego)
Przełączanie zasilania w CMOS
Iść Moc przełączania = (Napięcie dodatnie^2)*Częstotliwość*Pojemność
Przełączanie energii w CMOS
Iść Przełączanie energii w CMOS = Całkowita energia w CMOS-Energia wycieku w CMOS
Całkowita energia w CMOS
Iść Całkowita energia w CMOS = Przełączanie energii w CMOS+Energia wycieku w CMOS
Energia wycieku w CMOS
Iść Energia wycieku w CMOS = Całkowita energia w CMOS-Przełączanie energii w CMOS
Całkowita moc w CMOS
Iść Całkowita moc = Moc statyczna CMOS+Moc dynamiczna
Zasilanie zwarciowe w CMOS
Iść Moc zwarciowa = Moc dynamiczna-Moc przełączania
Moc statyczna w CMOS
Iść Moc statyczna CMOS = Całkowita moc-Moc dynamiczna
Moc dynamiczna w CMOS
Iść Moc dynamiczna = Moc zwarciowa+Moc przełączania

Przełączanie energii w CMOS Formułę

Przełączanie energii w CMOS = Całkowita energia w CMOS-Energia wycieku w CMOS
Es = Et-Eleak

Jakie jest znaczenie przełączania energii?

W działaniu podprogowym prąd spada wykładniczo, gdy VDD – Vt maleje, a zatem opóźnienie rośnie wykładniczo. Energia przełączania poprawia się kwadratowo z VDD. Prąd upływu poprawia się powoli z VDD z powodu DIBL, ale energia upływu wzrasta wykładniczo, ponieważ wolniejsza bramka przecieka przez dłuższy czas. Aby osiągnąć minimalne zużycie energii, wszystkie tranzystory powinny mieć minimalną szerokość. Zmniejsza to zarówno pojemność przełączania, jak i wyciek. Upływ bramki i złącza oraz moc zwarciowa są pomijalne w działaniu podprogowym, więc całkowita energia jest sumą energii przełączania i upływu, która jest minimalizowana w pobliżu punktu, w którym się przecinają.

Let Others Know
Facebook
Twitter
Reddit
LinkedIn
Email
WhatsApp
Copied!