✖Unter Versorgungsspannung versteht man den Spannungspegel, der von einer Stromquelle an einen Stromkreis oder ein Gerät geliefert wird und der als Potentialdifferenz für Stromfluss und Betrieb dient.ⓘ Versorgungsspannung [V_DD]			+10% -10%
✖Schwellenspannung von PMOS ohne Body Bias CMOS ist definiert als die Schwellenspannung des PMOS, wenn der Substratanschluss auf Massespannung (0) liegt.ⓘ Schwellenspannung von PMOS ohne Body Bias [V_T0,p]			+10% -10%
✖Das Steilheitsverhältnis ist das Verhältnis der Steilheit eines Bauelements (z. B. Transistor) zu einem anderen und wird häufig verwendet, um die Leistung oder das Verhalten eines Bauelements in Schaltkreisen zu vergleichen oder zu charakterisieren.ⓘ Steilheitsverhältnis [K_r]			+10% -10%
✖Unter Ausgangsspannung versteht man die elektrische Potenzialdifferenz oder den Pegel, der von einem Gerät oder Schaltkreis an seinem Ausgangsanschluss erzeugt wird und das vom System bereitgestellte Signal oder die Leistung widerspiegelt.ⓘ Ausgangsspannung [V_out]			+10% -10%
✖Die Schwellenspannung von NMOS ohne Body-Vorspannung ist die minimale Eingangsspannung, die zum Schalten eines NMOS-Transistors erforderlich ist, wenn keine zusätzliche Vorspannung an das Substrat (Body) angelegt wird.ⓘ Schwellenspannung von NMOS ohne Body-Bias [V_T0,n]			+10% -10%

✖Die minimale Eingangsspannung ist der niedrigste Spannungspegel, der an den Eingangsanschluss eines Geräts oder Schaltkreises angelegt werden kann, während immer noch ein ordnungsgemäßer Betrieb gewährleistet ist und die angegebenen Leistungskriterien erfüllt werden.ⓘ Minimale Eingangsspannung CMOS [V_IH]

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Formel

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Minimale Eingangsspannung CMOS

Formel

`"V"_{"IH"} = ("V"_{"DD"}+("V"_{"T0,p"})+"K"_{"r"}*(2*"V"_{"out"}+"V"_{"T0,n"}))/(1+"K"_{"r"})`

Beispiel

`"1.557143V"=("3.3V"+("-0.7V")+"2.5"*(2*"0.27V"+"0.6V"))/(1+"2.5")`

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Minimale Eingangsspannung CMOS Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Minimale Eingangsspannung = (Versorgungsspannung+(Schwellenspannung von PMOS ohne Body Bias)+Steilheitsverhältnis*(2*Ausgangsspannung+Schwellenspannung von NMOS ohne Body-Bias))/(1+Steilheitsverhältnis)
V_IH = (V_DD+(V_T0,p)+K_r*(2*V_out+V_T0,n))/(1+K_r)
Diese formel verwendet 6 Variablen

Verwendete Variablen

Minimale Eingangsspannung - (Gemessen in Volt) - Die minimale Eingangsspannung ist der niedrigste Spannungspegel, der an den Eingangsanschluss eines Geräts oder Schaltkreises angelegt werden kann, während immer noch ein ordnungsgemäßer Betrieb gewährleistet ist und die angegebenen Leistungskriterien erfüllt werden.
Versorgungsspannung - (Gemessen in Volt) - Unter Versorgungsspannung versteht man den Spannungspegel, der von einer Stromquelle an einen Stromkreis oder ein Gerät geliefert wird und der als Potentialdifferenz für Stromfluss und Betrieb dient.
Schwellenspannung von PMOS ohne Body Bias - (Gemessen in Volt) - Schwellenspannung von PMOS ohne Body Bias CMOS ist definiert als die Schwellenspannung des PMOS, wenn der Substratanschluss auf Massespannung (0) liegt.
Steilheitsverhältnis - Das Steilheitsverhältnis ist das Verhältnis der Steilheit eines Bauelements (z. B. Transistor) zu einem anderen und wird häufig verwendet, um die Leistung oder das Verhalten eines Bauelements in Schaltkreisen zu vergleichen oder zu charakterisieren.
Ausgangsspannung - (Gemessen in Volt) - Unter Ausgangsspannung versteht man die elektrische Potenzialdifferenz oder den Pegel, der von einem Gerät oder Schaltkreis an seinem Ausgangsanschluss erzeugt wird und das vom System bereitgestellte Signal oder die Leistung widerspiegelt.
Schwellenspannung von NMOS ohne Body-Bias - (Gemessen in Volt) - Die Schwellenspannung von NMOS ohne Body-Vorspannung ist die minimale Eingangsspannung, die zum Schalten eines NMOS-Transistors erforderlich ist, wenn keine zusätzliche Vorspannung an das Substrat (Body) angelegt wird.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Versorgungsspannung: 3.3 Volt --> 3.3 Volt Keine Konvertierung erforderlich
Schwellenspannung von PMOS ohne Body Bias: -0.7 Volt --> -0.7 Volt Keine Konvertierung erforderlich
Steilheitsverhältnis: 2.5 --> Keine Konvertierung erforderlich
Ausgangsspannung: 0.27 Volt --> 0.27 Volt Keine Konvertierung erforderlich
Schwellenspannung von NMOS ohne Body-Bias: 0.6 Volt --> 0.6 Volt Keine Konvertierung erforderlich

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

V_IH = (V_DD+(V_T0,p)+K_r*(2*V_out+V_T0,n))/(1+K_r) --> (3.3+((-0.7))+2.5*(2*0.27+0.6))/(1+2.5)

Auswerten ... ...

V_IH = 1.55714285714286

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

1.55714285714286 Volt --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

1.55714285714286 ≈ 1.557143 Volt <-- Minimale Eingangsspannung

(Berechnung in 00.004 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Priyanka Patel

Lalbhai Dalpatbhai College für Ingenieurwissenschaften (LDCE), Ahmedabad

Priyanka Patel hat diesen Rechner und 25+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Parminder Singh

Chandigarh-Universität (KU), Punjab

Parminder Singh hat diesen Rechner und 500+ weitere Rechner verifiziert!

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Ausbreitungsverzögerung für Übergangs-CMOS von niedriger zu hoher Ausgangsleistung

Gehen Zeit für den Übergang der Ausgabe von niedrig nach hoch = (Inverter-CMOS-Lastkapazität/(Steilheit von PMOS*(Versorgungsspannung-abs(Schwellenspannung von PMOS mit Body Bias))))*(((2*abs(Schwellenspannung von PMOS mit Body Bias))/(Versorgungsspannung-abs(Schwellenspannung von PMOS mit Body Bias)))+ln((4*(Versorgungsspannung-abs(Schwellenspannung von PMOS mit Body Bias))/Versorgungsspannung)-1))

Ausbreitungsverzögerung für CMOS mit Übergang von hoher zu niedriger Ausgangsleistung

Gehen Zeit für den Übergang der Ausgabe von hoch nach niedrig = (Inverter-CMOS-Lastkapazität/(Steilheit von NMOS*(Versorgungsspannung-Schwellenspannung von NMOS mit Body Bias)))*((2*Schwellenspannung von NMOS mit Body Bias/(Versorgungsspannung-Schwellenspannung von NMOS mit Body Bias))+ln((4*(Versorgungsspannung-Schwellenspannung von NMOS mit Body Bias)/Versorgungsspannung)-1))

Widerstandslast, minimale Ausgangsspannung CMOS

Gehen Ohmsche Last Minimale Ausgangsspannung = Versorgungsspannung-Null-Bias-Schwellenspannung+(1/(Steilheit von NMOS*Lastwiderstand))-sqrt((Versorgungsspannung-Null-Bias-Schwellenspannung+(1/(Steilheit von NMOS*Lastwiderstand)))^2-(2*Versorgungsspannung/(Steilheit von NMOS*Lastwiderstand)))

Maximale Eingangsspannung CMOS

Gehen Maximale Eingangsspannung CMOS = (2*Ausgangsspannung für maximalen Eingang+(Schwellenspannung von PMOS ohne Body Bias)-Versorgungsspannung+Steilheitsverhältnis*Schwellenspannung von NMOS ohne Body-Bias)/(1+Steilheitsverhältnis)

Schwellenspannung CMOS

Gehen Grenzspannung = (Schwellenspannung von NMOS ohne Body-Bias+sqrt(1/Steilheitsverhältnis)*(Versorgungsspannung+(Schwellenspannung von PMOS ohne Body Bias)))/(1+sqrt(1/Steilheitsverhältnis))

Widerstandslast, minimale Eingangsspannung CMOS

Gehen Minimale Eingangsspannung der ohmschen Last = Null-Bias-Schwellenspannung+sqrt((8*Versorgungsspannung)/(3*Steilheit von NMOS*Lastwiderstand))-(1/(Steilheit von NMOS*Lastwiderstand))

Minimale Eingangsspannung CMOS

Gehen Minimale Eingangsspannung = (Versorgungsspannung+(Schwellenspannung von PMOS ohne Body Bias)+Steilheitsverhältnis*(2*Ausgangsspannung+Schwellenspannung von NMOS ohne Body-Bias))/(1+Steilheitsverhältnis)

Lastkapazität des kaskadierten Inverter-CMOS

Gehen Inverter-CMOS-Lastkapazität = PMOS-Gate-Drain-Kapazität+NMOS-Gate-Drain-Kapazität+PMOS-Drain-Massenkapazität+NMOS-Drain-Massenkapazität+Interne Kapazität des Inverter-CMOS+Inverter-CMOS-Gate-Kapazität

Durchschnittliche Ausbreitungsverzögerung CMOS

Gehen Durchschnittliche Ausbreitungsverzögerung = (Zeit für den Übergang der Ausgabe von hoch nach niedrig+Zeit für den Übergang der Ausgabe von niedrig nach hoch)/2

Widerstandslast Maximale Eingangsspannung CMOS

Gehen Ohmsche Last Maximale Eingangsspannung CMOS = Null-Bias-Schwellenspannung+(1/(Steilheit von NMOS*Lastwiderstand))

Durchschnittliche Verlustleistung CMOS

Gehen Durchschnittliche Verlustleistung = Inverter-CMOS-Lastkapazität*(Versorgungsspannung)^2*Frequenz

Maximale Eingangsspannung für symmetrisches CMOS

Gehen Maximale Eingangsspannung Symmetrisches CMOS = (3*Versorgungsspannung+2*Schwellenspannung von NMOS ohne Body-Bias)/8

Minimale Eingangsspannung für symmetrisches CMOS

Gehen Minimale Eingangsspannung Symmetrisches CMOS = (5*Versorgungsspannung-2*Schwellenspannung von NMOS ohne Body-Bias)/8

Schwingungsperiode Ringoszillator CMOS

Gehen Schwingungsdauer = 2*Anzahl der Stufen Ringoszillator*Durchschnittliche Ausbreitungsverzögerung

Rauschmarge für Hochsignal-CMOS

Gehen Rauschabstand für hohe Signale = Maximale Ausgangsspannung-Minimale Eingangsspannung

Transkonduktanzverhältnis CMOS

Gehen Steilheitsverhältnis = Steilheit von NMOS/Steilheit von PMOS

Minimale Eingangsspannung CMOS Formel

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