Емкость нагрузки каскадного инвертора CMOS Калькулятор

✖Емкость затвора-стока PMOS в CMOS определяется как емкость между выводами затвора и стока MOSFET.ⓘ Емкость затвора-стока PMOS [C_gd,p]			+10% -10%
✖Емкость затвора-стока NMOS в CMOS определяется как емкость между выводами затвора и стока MOSFET.ⓘ Емкость затвора-стока NMOS [C_gd,n]			+10% -10%
✖Объемная емкость стока PMOS в CMOS определяется как емкость между стоковой и основной клеммами MOSFET.ⓘ Сток объемной емкости PMOS [C_db,p]			+10% -10%
✖Объемная емкость стока NMOS в CMOS определяется как емкость между стоком и основной клеммой MOSFET.ⓘ Сток объемной емкости NMOS [C_db,n]			+10% -10%
✖Внутренняя емкость CMOS инвертора определяется как внутренняя емкость инвертора.ⓘ Внутренняя емкость [C_in]			+10% -10%
✖Емкость затвора инверторной КМОП обусловлена емкостью тонкого оксида в области затвора.ⓘ Емкость затвора [C_g]			+10% -10%

✖Емкость нагрузки КМОП инвертора определяется как объединение емкостей в эквивалентную сосредоточенную линейную емкость.ⓘ Емкость нагрузки каскадного инвертора CMOS [C_load]

⎘ копия

👎

Формула

✖

Емкость нагрузки каскадного инвертора CMOS

Формула

`"C"_{"load"} = "C"_{"gd,p"}+"C"_{"gd,n"}+"C"_{"db,p"}+"C"_{"db,n"}+"C"_{"in"}+"C"_{"g"}`

Пример

`"0.85fF"="0.15fF"+"0.1fF"+"0.25fF"+"0.2fF"+"0.05fF"+"0.1fF"`

Калькулятор

LaTeX

сбросить

👍

Скачать Проектирование и применение КМОП формула PDF PDF Image

Емкость нагрузки каскадного инвертора CMOS Решение

ШАГ 0: Сводка предварительного расчета

Используемая формула

Емкость нагрузки = Емкость затвора-стока PMOS+Емкость затвора-стока NMOS+Сток объемной емкости PMOS+Сток объемной емкости NMOS+Внутренняя емкость+Емкость затвора
C_load = C_gd,p+C_gd,n+C_db,p+C_db,n+C_in+C_g
В этой формуле используются 7 Переменные

Используемые переменные

Емкость нагрузки - (Измеряется в фарада) - Емкость нагрузки КМОП инвертора определяется как объединение емкостей в эквивалентную сосредоточенную линейную емкость.
Емкость затвора-стока PMOS - (Измеряется в фарада) - Емкость затвора-стока PMOS в CMOS определяется как емкость между выводами затвора и стока MOSFET.
Емкость затвора-стока NMOS - (Измеряется в фарада) - Емкость затвора-стока NMOS в CMOS определяется как емкость между выводами затвора и стока MOSFET.
Сток объемной емкости PMOS - (Измеряется в фарада) - Объемная емкость стока PMOS в CMOS определяется как емкость между стоковой и основной клеммами MOSFET.
Сток объемной емкости NMOS - (Измеряется в фарада) - Объемная емкость стока NMOS в CMOS определяется как емкость между стоком и основной клеммой MOSFET.
Внутренняя емкость - (Измеряется в фарада) - Внутренняя емкость CMOS инвертора определяется как внутренняя емкость инвертора.
Емкость затвора - (Измеряется в фарада) - Емкость затвора инверторной КМОП обусловлена емкостью тонкого оксида в области затвора.

ШАГ 1. Преобразование входов в базовый блок

Емкость затвора-стока PMOS: 0.15 фемтофарада --> 1.5E-16 фарада (Проверьте преобразование здесь)
Емкость затвора-стока NMOS: 0.1 фемтофарада --> 1E-16 фарада (Проверьте преобразование здесь)
Сток объемной емкости PMOS: 0.25 фемтофарада --> 2.5E-16 фарада (Проверьте преобразование здесь)
Сток объемной емкости NMOS: 0.2 фемтофарада --> 2E-16 фарада (Проверьте преобразование здесь)
Внутренняя емкость: 0.05 фемтофарада --> 5E-17 фарада (Проверьте преобразование здесь)
Емкость затвора: 0.1 фемтофарада --> 1E-16 фарада (Проверьте преобразование здесь)

ШАГ 2: Оцените формулу

Подстановка входных значений в формулу

C_load = C_gd,p+C_gd,n+C_db,p+C_db,n+C_in+C_g --> 1.5E-16+1E-16+2.5E-16+2E-16+5E-17+1E-16

Оценка ... ...

C_load = 8.5E-16

ШАГ 3: Преобразуйте результат в единицу вывода

8.5E-16 фарада -->0.85 фемтофарада (Проверьте преобразование здесь)

ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ ОТВЕТ

0.85 фемтофарада <-- Емкость нагрузки

(Расчет завершен через 00.004 секунд)

Вы здесь -

Дом » Инженерное дело » Электроника » Проектирование и применение КМОП » КМОП-инверторы » Емкость нагрузки каскадного инвертора CMOS

Кредиты

Сделано Приянка Патель

Инженерный колледж Лалбхай Далпатбхай (ЛДЦЭ), Ахмедабад

Приянка Патель создал этот калькулятор и еще 25+!

Проверено Парминдер Сингх

Чандигархский университет (ТС), Пенджаб

Парминдер Сингх проверил этот калькулятор и еще 500+!

< 17 КМОП-инверторы Калькуляторы

Задержка распространения сигнала КМОП с переходом от низкого к высокому выходному сигналу

Идти Время перехода от низкого к высокому выходному сигналу = (Емкость нагрузки/(Крутизна PMOS*(Напряжение питания-abs(Пороговое напряжение PMOS со смещением тела))))*(((2*abs(Пороговое напряжение PMOS со смещением тела))/(Напряжение питания-abs(Пороговое напряжение PMOS со смещением тела)))+ln((4*(Напряжение питания-abs(Пороговое напряжение PMOS со смещением тела))/Напряжение питания)-1))

Задержка распространения сигнала КМОП с переходом от высокого к низкому выходу

Идти Время перехода от высокого к низкому выходному сигналу = (Емкость нагрузки/(Крутизна NMOS*(Напряжение питания-Пороговое напряжение NMOS со смещением тела)))*((2*Пороговое напряжение NMOS со смещением тела/(Напряжение питания-Пороговое напряжение NMOS со смещением тела))+ln((4*(Напряжение питания-Пороговое напряжение NMOS со смещением тела)/Напряжение питания)-1))

Минимальное выходное напряжение резистивной нагрузки CMOS

Идти Минимальное выходное напряжение резистивной нагрузки = Напряжение питания-Пороговое напряжение нулевого смещения+(1/(Крутизна NMOS*Сопротивление нагрузки))-sqrt((Напряжение питания-Пороговое напряжение нулевого смещения+(1/(Крутизна NMOS*Сопротивление нагрузки)))^2-(2*Напряжение питания/(Крутизна NMOS*Сопротивление нагрузки)))

Максимальное входное напряжение КМОП

Идти Максимальное входное напряжение КМОП = (2*Выходное напряжение для максимального входного сигнала+(Пороговое напряжение PMOS без смещения тела)-Напряжение питания+Коэффициент крутизны*Пороговое напряжение NMOS без смещения тела)/(1+Коэффициент крутизны)

Минимальное входное напряжение резистивной нагрузки КМОП

Идти Минимальное входное напряжение резистивной нагрузки = Пороговое напряжение нулевого смещения+sqrt((8*Напряжение питания)/(3*Крутизна NMOS*Сопротивление нагрузки))-(1/(Крутизна NMOS*Сопротивление нагрузки))

Пороговое напряжение КМОП

Идти Пороговое напряжение = (Пороговое напряжение NMOS без смещения тела+sqrt(1/Коэффициент крутизны)*(Напряжение питания+(Пороговое напряжение PMOS без смещения тела)))/(1+sqrt(1/Коэффициент крутизны))

Минимальное входное напряжение КМОП

Идти Минимальное входное напряжение = (Напряжение питания+(Пороговое напряжение PMOS без смещения тела)+Коэффициент крутизны*(2*Выходное напряжение+Пороговое напряжение NMOS без смещения тела))/(1+Коэффициент крутизны)

Емкость нагрузки каскадного инвертора CMOS

Идти Емкость нагрузки = Емкость затвора-стока PMOS+Емкость затвора-стока NMOS+Сток объемной емкости PMOS+Сток объемной емкости NMOS+Внутренняя емкость+Емкость затвора

Энергия, поставляемая источником питания

Идти Энергия, поставляемая источником питания = int(Напряжение питания*Мгновенный ток стока*x,x,0,Интервал зарядки конденсатора)

Максимальное входное напряжение резистивной нагрузки КМОП

Идти Максимальное входное напряжение резистивной нагрузки КМОП = Пороговое напряжение нулевого смещения+(1/(Крутизна NMOS*Сопротивление нагрузки))

Средняя задержка распространения CMOS

Идти Средняя задержка распространения = (Время перехода от высокого к низкому выходному сигналу+Время перехода от низкого к высокому выходному сигналу)/2

Средняя рассеиваемая мощность КМОП

Идти Средняя рассеиваемая мощность = Емкость нагрузки*(Напряжение питания)^2*Частота

Максимальное входное напряжение для симметричной КМОП

Идти Максимальное входное напряжение = (3*Напряжение питания+2*Пороговое напряжение NMOS без смещения тела)/8

Минимальное входное напряжение для симметричной КМОП

Идти Минимальное входное напряжение = (5*Напряжение питания-2*Пороговое напряжение NMOS без смещения тела)/8

Запас по шуму для КМОП с высоким уровнем сигнала

Идти Запас по шуму для высокого сигнала = Максимальное выходное напряжение-Минимальное входное напряжение

Кольцевой генератор с периодом колебаний CMOS

Идти Период колебаний = 2*Количество ступеней кольцевого генератора*Средняя задержка распространения

Коэффициент крутизны КМОП

Идти Коэффициент крутизны = Крутизна NMOS/Крутизна PMOS

Емкость нагрузки каскадного инвертора CMOS формула

Дом

БЕСПЛАТНО PDF-файлы

🔍 Поиск

Категории

доля

Let Others Know

✖

Facebook

Twitter

Copied!