Poder de comutação Calculadora

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✖O fator de atividade é definido como a capacitância de carga que é carregada e armazena energia durante 3/16 de todas as transições de entrada. Essa fração é chamada de fator de atividade ou alfa.ⓘ Fator de atividade [α]			+10% -10%
✖Capacitância é a razão entre a quantidade de carga elétrica armazenada em um condutor e a diferença de potencial elétrico.ⓘ Capacitância [C]			+10% -10%
✖A tensão do coletor base é um parâmetro crucial na polarização do transistor. Refere-se à diferença de tensão entre os terminais base e coletor do transistor quando ele está em seu estado ativo.ⓘ Tensão do Coletor Base [V_bc]			+10% -10%
✖A frequência refere-se ao número de ocorrências de um evento periódico por tempo e é medida em ciclos/segundo.ⓘ Frequência [f]			+10% -10%

✖A potência de comutação é chamada de potência dinâmica porque surge da comutação da carga.ⓘ Poder de comutação [P_s]

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Fórmula

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Poder de comutação

Fórmula

`"P"_{"s"} = "α"*("C"*"V"_{"bc"}^2*"f")`

Exemplo

`"0.13196mW"="1.65"*("4.9μF"*("2.02V")^2*"4Hz")`

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Poder de comutação Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

Troca de energia = Fator de atividade*(Capacitância*Tensão do Coletor Base^2*Frequência)
P_s = α*(C*V_bc^2*f)
Esta fórmula usa 5 Variáveis

Variáveis Usadas

Troca de energia - (Medido em Watt) - A potência de comutação é chamada de potência dinâmica porque surge da comutação da carga.
Fator de atividade - O fator de atividade é definido como a capacitância de carga que é carregada e armazena energia durante 3/16 de todas as transições de entrada. Essa fração é chamada de fator de atividade ou alfa.
Capacitância - (Medido em Farad) - Capacitância é a razão entre a quantidade de carga elétrica armazenada em um condutor e a diferença de potencial elétrico.
Tensão do Coletor Base - (Medido em Volt) - A tensão do coletor base é um parâmetro crucial na polarização do transistor. Refere-se à diferença de tensão entre os terminais base e coletor do transistor quando ele está em seu estado ativo.
Frequência - (Medido em Hertz) - A frequência refere-se ao número de ocorrências de um evento periódico por tempo e é medida em ciclos/segundo.

ETAPA 1: Converter entrada (s) em unidade de base

Fator de atividade: 1.65 --> Nenhuma conversão necessária
Capacitância: 4.9 Microfarad --> 4.9E-06 Farad (Verifique a conversão aqui)
Tensão do Coletor Base: 2.02 Volt --> 2.02 Volt Nenhuma conversão necessária
Frequência: 4 Hertz --> 4 Hertz Nenhuma conversão necessária

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

P_s = α*(C*V_bc^2*f) --> 1.65*(4.9E-06*2.02^2*4)

Avaliando ... ...

P_s = 0.000131960136

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

0.000131960136 Watt -->0.131960136 Miliwatt (Verifique a conversão aqui)

RESPOSTA FINAL

0.131960136 ≈ 0.13196 Miliwatt <-- Troca de energia

(Cálculo concluído em 00.004 segundos)

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Créditos

Criado por Shobhit Dimri

Instituto de Tecnologia Bipin Tripathi Kumaon (BTKIT), Dwarahat

Shobhit Dimri criou esta calculadora e mais 900+ calculadoras!

Verificado por Urvi Rathod

Vishwakarma Government Engineering College (VGEC), Ahmedabad

Urvi Rathod verificou esta calculadora e mais 1900+ calculadoras!

< 17 Métricas de potência CMOS Calculadoras

Portões no Caminho Crítico

Vai Portões no Caminho Crítico = Ciclo de trabalho*(Desatualizado*(10^Tensão do Coletor Base))/(Capacitância do portão para o canal*[BoltZ]*Tensão do Coletor Base)

Vazamento do portão através do dielétrico do portão

Vai Corrente do portão = (Potência estática do CMOS/Tensão do Coletor Base)-(Corrente Sublimiar+Corrente de contenção+Corrente de Junção)

Vazamento de sublimiar através de transistores OFF

Vai Corrente Sublimiar = (Potência estática do CMOS/Tensão do Coletor Base)-(Corrente do portão+Corrente de contenção+Corrente de Junção)

Corrente de Contenção em Circuitos Racionados

Vai Corrente de contenção = (Potência estática do CMOS/Tensão do Coletor Base)-(Corrente Sublimiar+Corrente do portão+Corrente de Junção)

Comutação de saída no consumo de energia da carga

Vai Troca de saída = Consumo de energia de carga capacitiva/(Capacitância de Carga Externa*Tensão de alimentação^2*Frequência do sinal de saída)

Consumo de energia de carga capacitiva

Vai Consumo de energia de carga capacitiva = Capacitância de Carga Externa*Tensão de alimentação^2*Frequência do sinal de saída*Troca de saída

Fator de atividade

Vai Fator de atividade = Troca de energia/(Capacitância*Tensão do Coletor Base^2*Frequência)

Poder de comutação

Vai Troca de energia = Fator de atividade*(Capacitância*Tensão do Coletor Base^2*Frequência)

Taxa de rejeição da fonte de alimentação

Vai Taxa de rejeição da fonte de alimentação = 20*log10(Ondulação de tensão de entrada/Ondulação da tensão de saída)

Comutação de energia em CMOS

Vai Troca de energia = (Tensão Positiva^2)*Frequência*Capacitância

Energia de comutação em CMOS

Vai Troca de energia no CMOS = Energia total em CMOS-Vazamento de energia no CMOS

Vazamento de energia em CMOS

Vai Vazamento de energia no CMOS = Energia total em CMOS-Troca de energia no CMOS

Energia total em CMOS

Vai Energia total em CMOS = Troca de energia no CMOS+Vazamento de energia no CMOS

Potência de curto-circuito em CMOS

Vai Potência de curto-circuito = Potência Dinâmica-Troca de energia

Potência Dinâmica em CMOS

Vai Potência Dinâmica = Potência de curto-circuito+Troca de energia

Potência estática em CMOS

Vai Potência estática do CMOS = Poder total-Potência Dinâmica

Potência total em CMOS

Vai Poder total = Potência estática do CMOS+Potência Dinâmica

Poder de comutação Fórmula

Troca de energia = Fator de atividade*(Capacitância*Tensão do Coletor Base^2*Frequência)
P_s = α*(C*V_bc^2*f)

Explique o fator de atividade.

O fator de atividade é a probabilidade de que o nó do circuito faça a transição de 0 para 1, porque essa é a única vez que o circuito consome energia. Um relógio tem um fator de atividade de F = 1 porque ele sobe e desce a cada ciclo. A maioria dos dados tem um fator de atividade máximo de 0,5 porque faz a transição apenas uma vez a cada ciclo. Dados verdadeiramente aleatórios têm um fator de atividade de 0,25 porque transitam a cada dois ciclos. A lógica CMOS estática foi empiricamente determinada para ter fatores de atividade mais próximos de 0,1 porque algumas portas mantêm um estado de saída com mais frequência do que outro e porque as entradas de dados reais para algumas partes de um sistema geralmente permanecem constantes de um ciclo para o próximo.

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