Ausbreitungsverzögerung für Übergangs-CMOS von niedriger zu hoher Ausgangsleistung Taschenrechner

✖Die Lastkapazität des CMOS-Inverters ist die Kapazität, die durch den Ausgang eines CMOS-Inverters gesteuert wird, einschließlich Verkabelung, Eingangskapazitäten angeschlossener Gates und parasitärer Kapazitäten.ⓘ Inverter-CMOS-Lastkapazität [C_load]			+10% -10%
✖Die Steilheit von PMOS bezeichnet das Verhältnis der Änderung des Ausgangs-Drainstroms zur Änderung der Eingangs-Gate-Source-Spannung bei konstanter Drain-Source-Spannung.ⓘ Steilheit von PMOS [K_p]			+10% -10%
✖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%
✖Die Schwellenspannung von PMOS mit Body Bias ist definiert als der Wert der minimal erforderlichen Gate-Spannung für PMOS, wenn das Substrat nicht auf Erdpotential liegt.ⓘ Schwellenspannung von PMOS mit Body Bias [V_T,p]			+10% -10%

✖Mit der Zeit für den Übergang des Ausgangs von niedrig auf hoch ist die Dauer gemeint, die ein Signal am Ausgangsanschluss eines Geräts oder Schaltkreises benötigt, um von einem niedrigen Spannungspegel auf einen hohen Spannungspegel zu wechseln.ⓘ Ausbreitungsverzögerung für Übergangs-CMOS von niedriger zu hoher Ausgangsleistung [ζ_PLH]

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Formel

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Ausbreitungsverzögerung für Übergangs-CMOS von niedriger zu hoher Ausgangsleistung

Formel

ζ PLH = (\frac{C load}{K p \cdot (V DD - | V T,p |)}) \cdot ((\frac{2 \cdot | V T,p |}{V DD - | V T,p |}) + \ln ((4 \cdot \frac{V DD - | V T,p |}{V DD}) - 1))

Beispiel

0.006765 ns = (\frac{0.93 fF}{80 µA/V² \cdot (3.3 V - | -0.9 V |)}) \cdot ((\frac{2 \cdot | -0.9 V |}{3.3 V - | -0.9 V |}) + \ln ((4 \cdot \frac{3.3 V - | -0.9 V |}{3.3 V}) - 1))

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Ausbreitungsverzögerung für Übergangs-CMOS von niedriger zu hoher Ausgangsleistung Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

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))
ζ_PLH = (C_load/(K_p*(V_DD-abs(V_T,p))))*(((2*abs(V_T,p))/(V_DD-abs(V_T,p)))+ln((4*(V_DD-abs(V_T,p))/V_DD)-1))
Diese formel verwendet 2 Funktionen, 5 Variablen

Verwendete Funktionen

ln - Der natürliche Logarithmus, auch Logarithmus zur Basis e genannt, ist die Umkehrfunktion der natürlichen Exponentialfunktion., ln(Number)
abs - Der Absolutwert einer Zahl ist ihr Abstand von Null auf der Zahlenlinie. Es handelt sich immer um einen positiven Wert, da er die Größe einer Zahl ohne Berücksichtigung ihrer Richtung darstellt., abs(Number)

Verwendete Variablen

Zeit für den Übergang der Ausgabe von niedrig nach hoch - (Gemessen in Zweite) - Mit der Zeit für den Übergang des Ausgangs von niedrig auf hoch ist die Dauer gemeint, die ein Signal am Ausgangsanschluss eines Geräts oder Schaltkreises benötigt, um von einem niedrigen Spannungspegel auf einen hohen Spannungspegel zu wechseln.
Inverter-CMOS-Lastkapazität - (Gemessen in Farad) - Die Lastkapazität des CMOS-Inverters ist die Kapazität, die durch den Ausgang eines CMOS-Inverters gesteuert wird, einschließlich Verkabelung, Eingangskapazitäten angeschlossener Gates und parasitärer Kapazitäten.
Steilheit von PMOS - (Gemessen in Ampere pro Quadratvolt) - Die Steilheit von PMOS bezeichnet das Verhältnis der Änderung des Ausgangs-Drainstroms zur Änderung der Eingangs-Gate-Source-Spannung bei konstanter Drain-Source-Spannung.
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 mit Body Bias - (Gemessen in Volt) - Die Schwellenspannung von PMOS mit Body Bias ist definiert als der Wert der minimal erforderlichen Gate-Spannung für PMOS, wenn das Substrat nicht auf Erdpotential liegt.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Inverter-CMOS-Lastkapazität: 0.93 Femtofarad --> 9.3E-16 Farad (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Steilheit von PMOS: 80 Mikroampere pro Quadratvolt --> 8E-05 Ampere pro Quadratvolt (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Versorgungsspannung: 3.3 Volt --> 3.3 Volt Keine Konvertierung erforderlich
Schwellenspannung von PMOS mit Body Bias: -0.9 Volt --> -0.9 Volt Keine Konvertierung erforderlich

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

ζ_PLH = (C_load/(K_p*(V_DD-abs(V_T,p))))*(((2*abs(V_T,p))/(V_DD-abs(V_T,p)))+ln((4*(V_DD-abs(V_T,p))/V_DD)-1)) --> (9.3E-16/(8E-05*(3.3-abs((-0.9)))))*(((2*abs((-0.9)))/(3.3-abs((-0.9))))+ln((4*(3.3-abs((-0.9)))/3.3)-1))

Auswerten ... ...

ζ_PLH = 6.76491283010572E-12

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

6.76491283010572E-12 Zweite -->0.00676491283010572 Nanosekunde (Überprüfen sie die konvertierung hier)

ENDGÜLTIGE ANTWORT

0.00676491283010572 ≈ 0.006765 Nanosekunde <-- Zeit für den Übergang der Ausgabe von niedrig nach hoch

(Berechnung in 00.020 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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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))

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Gehen Rauschabstand für hohe Signale = Maximale Ausgangsspannung-Minimale Eingangsspannung

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