Время насыщения Калькулятор

✖Емкость нагрузки — это общая емкость, подключенная к выходной клемме транзистора, включая внешние компоненты и собственную паразитную емкость МОП-транзистора.ⓘ Емкость нагрузки [C_load]			+10% -10%
✖Параметр процесса крутизны — это константа, специфичная для устройства, которая характеризует способность транзистора преобразовывать изменение напряжения на затворе в изменение выходного тока.ⓘ Параметр процесса крутизны [k_n]			+10% -10%
✖Высокое выходное напряжение — это максимальный уровень напряжения, который транзистор может достичь на своей выходной клемме при полном включении (работающем в режиме насыщения).ⓘ Высокое выходное напряжение [V_OH]			+10% -10%
✖Пороговое напряжение — это минимальное напряжение затвор-исток, необходимое для полевого МОП-транзистора, чтобы включить его и обеспечить протекание значительного тока.ⓘ Пороговое напряжение [V_T]			+10% -10%

✖Время насыщения — это время, необходимое выходному напряжению МОП-транзистора для достижения заданного уровня (В).ⓘ Время насыщения [T_sat]

⎘ копия

👎

Формула

✖

Время насыщения

Формула

`"T"_{"sat"} = -2*"C"_{"load"}/("k"_{"n"}*("V"_{"OH"}-"V"_{"T"})^2)*int(1,x,"V"_{"OH"},"V"_{"OH"}-"V"_{"T"})`

Пример

`"5.638104s"=-2*"9.77F"/("4.553A/V²"*("3.789V"-"5.91V")^2)*int(1,x,"3.789V","3.789V"-"5.91V")`

Калькулятор

LaTeX

сбросить

👍

Скачать МОП-транзистор формула PDF PDF Image

Время насыщения Решение

ШАГ 0: Сводка предварительного расчета

Используемая формула

Время насыщения = -2*Емкость нагрузки/(Параметр процесса крутизны*(Высокое выходное напряжение-Пороговое напряжение)^2)*int(1,x,Высокое выходное напряжение,Высокое выходное напряжение-Пороговое напряжение)
T_sat = -2*C_load/(k_n*(V_OH-V_T)^2)*int(1,x,V_OH,V_OH-V_T)
В этой формуле используются 1 Функции, 5 Переменные

Используемые функции

int - Определенный интеграл можно использовать для расчета чистой площади со знаком, которая представляет собой площадь над осью x минус площадь под осью x., int(expr, arg, from, to)

Используемые переменные

Время насыщения - (Измеряется в Второй) - Время насыщения — это время, необходимое выходному напряжению МОП-транзистора для достижения заданного уровня (В).
Емкость нагрузки - (Измеряется в фарада) - Емкость нагрузки — это общая емкость, подключенная к выходной клемме транзистора, включая внешние компоненты и собственную паразитную емкость МОП-транзистора.
Параметр процесса крутизны - (Измеряется в Ампер на квадратный вольт) - Параметр процесса крутизны — это константа, специфичная для устройства, которая характеризует способность транзистора преобразовывать изменение напряжения на затворе в изменение выходного тока.
Высокое выходное напряжение - (Измеряется в вольт) - Высокое выходное напряжение — это максимальный уровень напряжения, который транзистор может достичь на своей выходной клемме при полном включении (работающем в режиме насыщения).
Пороговое напряжение - (Измеряется в вольт) - Пороговое напряжение — это минимальное напряжение затвор-исток, необходимое для полевого МОП-транзистора, чтобы включить его и обеспечить протекание значительного тока.

ШАГ 1. Преобразование входов в базовый блок

Емкость нагрузки: 9.77 фарада --> 9.77 фарада Конверсия не требуется
Параметр процесса крутизны: 4.553 Ампер на квадратный вольт --> 4.553 Ампер на квадратный вольт Конверсия не требуется
Высокое выходное напряжение: 3.789 вольт --> 3.789 вольт Конверсия не требуется
Пороговое напряжение: 5.91 вольт --> 5.91 вольт Конверсия не требуется

ШАГ 2: Оцените формулу

Подстановка входных значений в формулу

T_sat = -2*C_load/(k_n*(V_OH-V_T)^2)*int(1,x,V_OH,V_OH-V_T) --> -2*9.77/(4.553*(3.789-5.91)^2)*int(1,x,3.789,3.789-5.91)

Оценка ... ...

T_sat = 5.63810361511811

ШАГ 3: Преобразуйте результат в единицу вывода

5.63810361511811 Второй --> Конверсия не требуется

ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ ОТВЕТ

5.63810361511811 ≈ 5.638104 Второй <-- Время насыщения

(Расчет завершен через 00.004 секунд)

Вы здесь -

Дом » Инженерное дело » Электроника » МОП-транзистор » Аналоговая электроника » МОП-транзистор » Время насыщения

Кредиты

Сделано Винеш Найду

Технологический институт Веллора (ВИТ), Веллор, Тамил Наду

Винеш Найду создал этот калькулятор и еще 25+!

Проверено Дипанхона Маллик

Технологический институт наследия (ХИТК), Калькутта

Дипанхона Маллик проверил этот калькулятор и еще 50+!

< 21 МОП-транзистор Калькуляторы

Коэффициент эквивалентности напряжения на боковой стенке

Идти Коэффициент эквивалентности напряжения на боковой стенке = -(2*sqrt(Заложенный потенциал соединений боковых стенок)/(Конечное напряжение-Начальное напряжение)*(sqrt(Заложенный потенциал соединений боковых стенок-Конечное напряжение)-sqrt(Заложенный потенциал соединений боковых стенок-Начальное напряжение)))

Понизьте ток в линейной области

Идти Линейный регион Понижающий ток = sum(x,0,Количество транзисторов параллельного управления,(Электронная подвижность*Оксидная емкость/2)*(ширина канала/Длина канала)*(2*(Напряжение источника затвора-Пороговое напряжение)*Выходное напряжение-Выходное напряжение^2))

Уменьшите ток в области насыщения

Идти Область насыщения Понижающий ток = sum(x,0,Количество транзисторов параллельного управления,(Электронная подвижность*Оксидная емкость/2)*(ширина канала/Длина канала)*(Напряжение источника затвора-Пороговое напряжение)^2)

Напряжение узла в данном случае

Идти Напряжение узла в данном случае = (Фактор крутизны/Емкость узла)*int(exp(-(1/(Сопротивление узла*Емкость узла))*(Временной период-x))*Ток, текущий в узел*x,x,0,Временной период)

Время насыщения

Идти Время насыщения = -2*Емкость нагрузки/(Параметр процесса крутизны*(Высокое выходное напряжение-Пороговое напряжение)^2)*int(1,x,Высокое выходное напряжение,Высокое выходное напряжение-Пороговое напряжение)

Ток стока, протекающий через МОП-транзистор

Идти Ток стока = (ширина канала/Длина канала)*Электронная подвижность*Оксидная емкость*int((Напряжение источника затвора-x-Пороговое напряжение),x,0,Напряжение источника стока)

Временная задержка, когда NMOS работает в линейной области

Идти Линейная область во временной задержке = -2*Емкость перехода*int(1/(Параметр процесса крутизны*(2*(Входное напряжение-Пороговое напряжение)*x-x^2)),x,Начальное напряжение,Конечное напряжение)

Плотность заряда области истощения

Идти Плотность заряда слоя истощения = (sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*Легирующая концентрация акцептора*modulus(Поверхностный потенциал-Объемный потенциал Ферми)))

Глубина истощения региона, связанного с дренажом

Идти Область истощения стока = sqrt((2*[Permitivity-silicon]*(Встроенный потенциал соединения+Напряжение источника стока))/([Charge-e]*Легирующая концентрация акцептора))

Потенциал Ферми для N-типа

Идти Потенциал Ферми для N-типа = ([BoltZ]*Абсолютная температура)/[Charge-e]*ln(Концентрация донорской легирующей примеси/Собственная концентрация носителей)

Эквивалентная большая сигнальная емкость

Идти Эквивалентная большая сигнальная емкость = (1/(Конечное напряжение-Начальное напряжение))*int(Емкость перехода*x,x,Начальное напряжение,Конечное напряжение)

Максимальная глубина истощения

Идти Максимальная глубина истощения = sqrt((2*[Permitivity-silicon]*modulus(2*Объемный потенциал Ферми))/([Charge-e]*Легирующая концентрация акцептора))

Ток стока в области насыщения МОП-транзистора

Идти Ток стока области насыщения = ширина канала*Скорость дрейфа электронов насыщения*int(Обвинение*Параметр короткого канала,x,0,Эффективная длина канала)

Потенциал Ферми для типа P

Идти Потенциал Ферми для типа P = ([BoltZ]*Абсолютная температура)/[Charge-e]*ln(Собственная концентрация носителей/Легирующая концентрация акцептора)

Заложенный потенциал в регионе истощения

Идти Встроенное напряжение = -(sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*Легирующая концентрация акцептора*modulus(-2*Объемный потенциал Ферми)))

Глубина истощения Регион, связанный с источником

Идти Регион глубины истощения источника = sqrt((2*[Permitivity-silicon]*Встроенный потенциал соединения)/([Charge-e]*Легирующая концентрация акцептора))

Коэффициент смещения подложки

Идти Коэффициент смещения подложки = sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*Легирующая концентрация акцептора)/Оксидная емкость

Эквивалентная большая емкость сигнального перехода

Идти Эквивалентная большая емкость сигнального перехода = Периметр боковой стенки*Емкость бокового перехода*Коэффициент эквивалентности напряжения на боковой стенке

Средняя мощность, рассеиваемая за период времени

Идти Средняя мощность = (1/Общее затраченное время)*int(Напряжение*Текущий,x,0,Общее затраченное время)

Рабочая функция в MOSFET

Идти Рабочая функция = Уровень вакуума+(Уровень энергии зоны проводимости-Уровень Ферми)

Емкость перехода на боковой стенке с нулевым смещением на единицу длины

Идти Емкость бокового перехода = Потенциал соединения боковой стенки с нулевым смещением*Глубина боковины