Atraso de propagação para CMOS de transição de saída baixa para alta Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo
Fórmula Usada
Tempo para transição de produção baixa para alta = (Capacitância de carga CMOS do inversor/(Transcondutância do PMOS*(Tensão de alimentação-abs(Tensão limite de PMOS com polarização corporal))))*(((2*abs(Tensão limite de PMOS com polarização corporal))/(Tensão de alimentação-abs(Tensão limite de PMOS com polarização corporal)))+ln((4*(Tensão de alimentação-abs(Tensão limite de PMOS com polarização corporal))/Tensão de alimentação)-1))
ζPLH = (Cload/(Kp*(VDD-abs(VT,p))))*(((2*abs(VT,p))/(VDD-abs(VT,p)))+ln((4*(VDD-abs(VT,p))/VDD)-1))
Esta fórmula usa 2 Funções, 5 Variáveis
Funções usadas
ln - O logaritmo natural, também conhecido como logaritmo de base e, é a função inversa da função exponencial natural., ln(Number)
abs - O valor absoluto de um número é sua distância do zero na reta numérica. É sempre um valor positivo, pois representa a magnitude de um número sem considerar sua direção., abs(Number)
Variáveis Usadas
Tempo para transição de produção baixa para alta - (Medido em Segundo) - O tempo de transição de saída baixa para alta refere-se à duração que um sinal no terminal de saída de um dispositivo ou circuito leva para fazer a transição de um nível de baixa tensão para um nível de alta tensão.
Capacitância de carga CMOS do inversor - (Medido em Farad) - A capacitância de carga CMOS do inversor é a capacitância acionada pela saída de um inversor CMOS, incluindo fiação, capacitâncias de entrada de portas conectadas e capacitâncias parasitas.
Transcondutância do PMOS - (Medido em Ampère por Volt Quadrado) - A transcondutância do PMOS refere-se à razão entre a mudança na corrente de dreno de saída e a mudança na tensão da porta-fonte de entrada quando a tensão da fonte-dreno é constante.
Tensão de alimentação - (Medido em Volt) - Tensão de alimentação refere-se ao nível de tensão fornecido por uma fonte de energia a um circuito ou dispositivo elétrico, servindo como diferença de potencial para fluxo e operação de corrente.
Tensão limite de PMOS com polarização corporal - (Medido em Volt) - A tensão limite do PMOS com polarização corporal é definida como o valor da tensão mínima necessária da porta para o PMOS quando o substrato não está no potencial de terra.
ETAPA 1: Converter entrada (s) em unidade de base
Capacitância de carga CMOS do inversor: 0.93 FemtoFarad --> 9.3E-16 Farad (Verifique a conversão ​aqui)
Transcondutância do PMOS: 80 Microamperes por Volt Quadrado --> 8E-05 Ampère por Volt Quadrado (Verifique a conversão ​aqui)
Tensão de alimentação: 3.3 Volt --> 3.3 Volt Nenhuma conversão necessária
Tensão limite de PMOS com polarização corporal: -0.9 Volt --> -0.9 Volt Nenhuma conversão necessária
ETAPA 2: Avalie a Fórmula
Substituindo valores de entrada na fórmula
ζPLH = (Cload/(Kp*(VDD-abs(VT,p))))*(((2*abs(VT,p))/(VDD-abs(VT,p)))+ln((4*(VDD-abs(VT,p))/VDD)-1)) --> (9.3E-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))
Avaliando ... ...
ζPLH = 6.76491283010572E-12
PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída
6.76491283010572E-12 Segundo -->0.00676491283010572 Nanossegundo (Verifique a conversão ​aqui)
RESPOSTA FINAL
0.00676491283010572 0.006765 Nanossegundo <-- Tempo para transição de produção baixa para alta
(Cálculo concluído em 00.020 segundos)

Créditos

Creator Image
Criado por Priyanka Patel
Faculdade de Engenharia Lalbhai Dalpatbhai (LDCE), Ahmedabad
Priyanka Patel criou esta calculadora e mais 25+ calculadoras!
Verifier Image
Verificado por Parminder Singh
Universidade de Chandigarh (CU), Punjab
Parminder Singh verificou esta calculadora e mais 500+ calculadoras!

16 Inversores CMOS Calculadoras

Atraso de propagação para CMOS de transição de saída baixa para alta
​ Vai Tempo para transição de produção baixa para alta = (Capacitância de carga CMOS do inversor/(Transcondutância do PMOS*(Tensão de alimentação-abs(Tensão limite de PMOS com polarização corporal))))*(((2*abs(Tensão limite de PMOS com polarização corporal))/(Tensão de alimentação-abs(Tensão limite de PMOS com polarização corporal)))+ln((4*(Tensão de alimentação-abs(Tensão limite de PMOS com polarização corporal))/Tensão de alimentação)-1))
Atraso de propagação para CMOS de transição de saída alta para baixa
​ Vai Tempo para transição de saída de alto para baixo = (Capacitância de carga CMOS do inversor/(Transcondutância de NMOS*(Tensão de alimentação-Tensão limite de NMOS com polarização corporal)))*((2*Tensão limite de NMOS com polarização corporal/(Tensão de alimentação-Tensão limite de NMOS com polarização corporal))+ln((4*(Tensão de alimentação-Tensão limite de NMOS com polarização corporal)/Tensão de alimentação)-1))
Tensão de saída mínima de carga resistiva CMOS
​ Vai Tensão mínima de saída de carga resistiva = Tensão de alimentação-Tensão limite de polarização zero+(1/(Transcondutância de NMOS*Resistência de carga))-sqrt((Tensão de alimentação-Tensão limite de polarização zero+(1/(Transcondutância de NMOS*Resistência de carga)))^2-(2*Tensão de alimentação/(Transcondutância de NMOS*Resistência de carga)))
Capacitância de carga do inversor CMOS em cascata
​ Vai Capacitância de carga CMOS do inversor = Capacitância de drenagem da porta PMOS+Capacitância de drenagem da porta NMOS+Capacitância em massa de drenagem PMOS+Capacitância em massa de drenagem NMOS+Capacitância interna do CMOS do inversor+Capacitância da porta CMOS do inversor
Tensão máxima de entrada CMOS
​ Vai Tensão máxima de entrada CMOS = (2*Tensão de saída para entrada máxima+(Tensão limite de PMOS sem polarização corporal)-Tensão de alimentação+Razão de Transcondutância*Tensão limite de NMOS sem polarização corporal)/(1+Razão de Transcondutância)
Tensão de entrada mínima de carga resistiva CMOS
​ Vai Tensão de entrada mínima de carga resistiva = Tensão limite de polarização zero+sqrt((8*Tensão de alimentação)/(3*Transcondutância de NMOS*Resistência de carga))-(1/(Transcondutância de NMOS*Resistência de carga))
Tensão Limite CMOS
​ Vai Tensão de limiar = (Tensão limite de NMOS sem polarização corporal+sqrt(1/Razão de Transcondutância)*(Tensão de alimentação+(Tensão limite de PMOS sem polarização corporal)))/(1+sqrt(1/Razão de Transcondutância))
Tensão Mínima de Entrada CMOS
​ Vai Tensão Mínima de Entrada = (Tensão de alimentação+(Tensão limite de PMOS sem polarização corporal)+Razão de Transcondutância*(2*Voltagem de saída+Tensão limite de NMOS sem polarização corporal))/(1+Razão de Transcondutância)
Tensão de entrada máxima de carga resistiva CMOS
​ Vai Tensão de entrada máxima de carga resistiva CMOS = Tensão limite de polarização zero+(1/(Transcondutância de NMOS*Resistência de carga))
CMOS de dissipação média de energia
​ Vai Dissipação Média de Potência = Capacitância de carga CMOS do inversor*(Tensão de alimentação)^2*Frequência
CMOS de atraso médio de propagação
​ Vai Atraso médio de propagação = (Tempo para transição de saída de alto para baixo+Tempo para transição de produção baixa para alta)/2
Tensão máxima de entrada para CMOS simétrico
​ Vai CMOS simétrico de tensão máxima de entrada = (3*Tensão de alimentação+2*Tensão limite de NMOS sem polarização corporal)/8
Tensão de entrada mínima para CMOS simétrico
​ Vai CMOS simétrico de tensão de entrada mínima = (5*Tensão de alimentação-2*Tensão limite de NMOS sem polarização corporal)/8
Oscilador de anel de período de oscilação CMOS
​ Vai Período de oscilação = 2*Número de estágios do oscilador de anel*Atraso médio de propagação
Margem de ruído para CMOS de alto sinal
​ Vai Margem de ruído para sinal alto = Tensão máxima de saída-Tensão Mínima de Entrada
Relação de transcondutância CMOS
​ Vai Razão de Transcondutância = Transcondutância de NMOS/Transcondutância do PMOS

Atraso de propagação para CMOS de transição de saída baixa para alta Fórmula

Tempo para transição de produção baixa para alta = (Capacitância de carga CMOS do inversor/(Transcondutância do PMOS*(Tensão de alimentação-abs(Tensão limite de PMOS com polarização corporal))))*(((2*abs(Tensão limite de PMOS com polarização corporal))/(Tensão de alimentação-abs(Tensão limite de PMOS com polarização corporal)))+ln((4*(Tensão de alimentação-abs(Tensão limite de PMOS com polarização corporal))/Tensão de alimentação)-1))
ζPLH = (Cload/(Kp*(VDD-abs(VT,p))))*(((2*abs(VT,p))/(VDD-abs(VT,p)))+ln((4*(VDD-abs(VT,p))/VDD)-1))
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