Задержка распространения сигнала КМОП с переходом от высокого к низкому выходу Калькулятор

✖Емкость нагрузки КМОП инвертора определяется как объединение емкостей в эквивалентную сосредоточенную линейную емкость.ⓘ Емкость нагрузки [C_load]			+10% -10%
✖Крутизна NMOS в CMOS определяется как произведение подвижности электронов, отношения ширины к длине NMOS и оксидной емкости.ⓘ Крутизна NMOS [K_n]			+10% -10%
✖Напряжение питания CMOS определяется как напряжение питания, подаваемое на клемму источника PMOS.ⓘ Напряжение питания [V_DD]			+10% -10%
✖Пороговое напряжение NMOS с смещением тела определяется как необходимое напряжение затвора для включения NMOS, когда подложка не имеет потенциала земли.ⓘ Пороговое напряжение NMOS со смещением тела [V_T,n]			+10% -10%

✖Время перехода выходного сигнала от высокого к низкому определяется как время, необходимое для падения выходного напряжения с В.ⓘ Задержка распространения сигнала КМОП с переходом от высокого к низкому выходу [ζ_PHL]

⎘ копия

👎

Формула

✖

Задержка распространения сигнала КМОП с переходом от высокого к низкому выходу

Формула

`"ζ"_{"PHL"} = ("C"_{"load"}/("K"_{"n"}*("V"_{"DD"}-"V"_{"T,n"})))*((2*"V"_{"T,n"}/("V"_{"DD"}-"V"_{"T,n"}))+ln((4*("V"_{"DD"}-"V"_{"T,n"})/"V"_{"DD"})-1))`

Пример

`"0.002292ns"=("0.85fF"/("200µA/V²"*("3.3V"-"0.8V")))*((2*"0.8V"/("3.3V"-"0.8V"))+ln((4*("3.3V"-"0.8V")/"3.3V")-1))`

Калькулятор

LaTeX

сбросить

👍

Скачать Проектирование и применение КМОП формула PDF PDF Image

Задержка распространения сигнала КМОП с переходом от высокого к низкому выходу Решение

ШАГ 0: Сводка предварительного расчета

Используемая формула

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))
ζ_PHL = (C_load/(K_n*(V_DD-V_T,n)))*((2*V_T,n/(V_DD-V_T,n))+ln((4*(V_DD-V_T,n)/V_DD)-1))
В этой формуле используются 1 Функции, 5 Переменные

Используемые функции

ln - Натуральный логарифм, также известный как логарифм по основанию e, является обратной функцией натуральной показательной функции., ln(Number)

Используемые переменные

Время перехода от высокого к низкому выходному сигналу - (Измеряется в Второй) - Время перехода выходного сигнала от высокого к низкому определяется как время, необходимое для падения выходного напряжения с В.
Емкость нагрузки - (Измеряется в фарада) - Емкость нагрузки КМОП инвертора определяется как объединение емкостей в эквивалентную сосредоточенную линейную емкость.
Крутизна NMOS - (Измеряется в Ампер на квадратный вольт) - Крутизна NMOS в CMOS определяется как произведение подвижности электронов, отношения ширины к длине NMOS и оксидной емкости.
Напряжение питания - (Измеряется в вольт) - Напряжение питания CMOS определяется как напряжение питания, подаваемое на клемму источника PMOS.
Пороговое напряжение NMOS со смещением тела - (Измеряется в вольт) - Пороговое напряжение NMOS с смещением тела определяется как необходимое напряжение затвора для включения NMOS, когда подложка не имеет потенциала земли.

ШАГ 1. Преобразование входов в базовый блок

Емкость нагрузки: 0.85 фемтофарада --> 8.5E-16 фарада (Проверьте преобразование здесь)
Крутизна NMOS: 200 Микроампер на квадратный вольт --> 0.0002 Ампер на квадратный вольт (Проверьте преобразование здесь)
Напряжение питания: 3.3 вольт --> 3.3 вольт Конверсия не требуется
Пороговое напряжение NMOS со смещением тела: 0.8 вольт --> 0.8 вольт Конверсия не требуется

ШАГ 2: Оцените формулу

Подстановка входных значений в формулу

ζ_PHL = (C_load/(K_n*(V_DD-V_T,n)))*((2*V_T,n/(V_DD-V_T,n))+ln((4*(V_DD-V_T,n)/V_DD)-1)) --> (8.5E-16/(0.0002*(3.3-0.8)))*((2*0.8/(3.3-0.8))+ln((4*(3.3-0.8)/3.3)-1))

Оценка ... ...

ζ_PHL = 2.29191459847163E-12

ШАГ 3: Преобразуйте результат в единицу вывода

2.29191459847163E-12 Второй -->0.00229191459847163 Наносекунда (Проверьте преобразование здесь)

ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ ОТВЕТ

0.00229191459847163 ≈ 0.002292 Наносекунда <-- Время перехода от высокого к низкому выходному сигналу

(Расчет завершен через 00.004 секунд)

Вы здесь -

Дом » Инженерное дело » Электроника » Проектирование и применение КМОП » КМОП-инверторы » Задержка распространения сигнала КМОП с переходом от высокого к низкому выходу

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

Задержка распространения сигнала КМОП с переходом от высокого к низкому выходу формула

Дом

БЕСПЛАТНО PDF-файлы

🔍 Поиск

Категории

доля

Let Others Know

✖

Facebook

Twitter

Copied!