Calculadora Retardo de propagación para CMOS de transición de salida alta a baja

✖La capacitancia de carga CMOS del inversor es la capacitancia impulsada por la salida de un inversor CMOS, incluido el cableado, las capacitancias de entrada de las puertas conectadas y las capacitancias parásitas.ⓘ Capacitancia de carga CMOS del inversor [C_load]			+10% -10%
✖La transconductancia de NMOS se refiere a la relación entre el cambio en la corriente de drenaje de salida y el cambio en el voltaje de la fuente de la puerta de entrada cuando el voltaje de la fuente de drenaje es constante.ⓘ Transconductancia de NMOS [K_n]			+10% -10%
✖El voltaje de suministro se refiere al nivel de voltaje proporcionado por una fuente de energía a un circuito o dispositivo eléctrico, que sirve como diferencia de potencial para el flujo de corriente y el funcionamiento.ⓘ Voltaje de suministro [V_DD]			+10% -10%
✖El voltaje umbral de NMOS con polarización corporal se refiere al voltaje de entrada mínimo requerido para conmutar un transistor NMOS cuando se aplica un voltaje de polarización adicional al sustrato (cuerpo).ⓘ Voltaje umbral de NMOS con polarización corporal [V_T,n]			+10% -10%

✖El tiempo para la transición de salida de alto a bajo se refiere a la duración que tarda una señal en el terminal de salida de un dispositivo o circuito para pasar de un nivel de voltaje alto a un nivel de voltaje bajo.ⓘ Retardo de propagación para CMOS de transición de salida alta a baja [ζ_PHL]

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Retardo de propagación para CMOS de transición de salida alta a baja Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Es hora de una transición de producción alta a baja = (Capacitancia de carga CMOS del inversor/(Transconductancia de NMOS*(Voltaje de suministro-Voltaje umbral de NMOS con polarización corporal)))*((2*Voltaje umbral de NMOS con polarización corporal/(Voltaje de suministro-Voltaje umbral de NMOS con polarización corporal))+ln((4*(Voltaje de suministro-Voltaje umbral de NMOS con polarización corporal)/Voltaje de suministro)-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))
Esta fórmula usa 1 Funciones, 5 Variables

Funciones utilizadas

ln - El logaritmo natural, también conocido como logaritmo en base e, es la función inversa de la función exponencial natural., ln(Number)

Variables utilizadas

Es hora de una transición de producción alta a baja - (Medido en Segundo) - El tiempo para la transición de salida de alto a bajo se refiere a la duración que tarda una señal en el terminal de salida de un dispositivo o circuito para pasar de un nivel de voltaje alto a un nivel de voltaje bajo.
Capacitancia de carga CMOS del inversor - (Medido en Faradio) - La capacitancia de carga CMOS del inversor es la capacitancia impulsada por la salida de un inversor CMOS, incluido el cableado, las capacitancias de entrada de las puertas conectadas y las capacitancias parásitas.
Transconductancia de NMOS - (Medido en Amperio por voltio cuadrado) - La transconductancia de NMOS se refiere a la relación entre el cambio en la corriente de drenaje de salida y el cambio en el voltaje de la fuente de la puerta de entrada cuando el voltaje de la fuente de drenaje es constante.
Voltaje de suministro - (Medido en Voltio) - El voltaje de suministro se refiere al nivel de voltaje proporcionado por una fuente de energía a un circuito o dispositivo eléctrico, que sirve como diferencia de potencial para el flujo de corriente y el funcionamiento.
Voltaje umbral de NMOS con polarización corporal - (Medido en Voltio) - El voltaje umbral de NMOS con polarización corporal se refiere al voltaje de entrada mínimo requerido para conmutar un transistor NMOS cuando se aplica un voltaje de polarización adicional al sustrato (cuerpo).

PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base

Capacitancia de carga CMOS del inversor: 0.93 Femtofaradio --> 9.3E-16 Faradio (Verifique la conversión aquí)
Transconductancia de NMOS: 200 Microamperio por voltio cuadrado --> 0.0002 Amperio por voltio cuadrado (Verifique la conversión aquí)
Voltaje de suministro: 3.3 Voltio --> 3.3 Voltio No se requiere conversión
Voltaje umbral de NMOS con polarización corporal: 0.8 Voltio --> 0.8 Voltio No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

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)) --> (9.3E-16/(0.0002*(3.3-0.8)))*((2*0.8/(3.3-0.8))+ln((4*(3.3-0.8)/3.3)-1))

Evaluar ... ...

ζ_PHL = 2.50762420773954E-12

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

2.50762420773954E-12 Segundo -->0.00250762420773954 nanosegundo (Verifique la conversión aquí)

RESPUESTA FINAL

0.00250762420773954 ≈ 0.002508 nanosegundo <-- Es hora de una transición de producción alta a baja

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por Priyanka Patel

Facultad de ingeniería Lalbhai Dalpatbhai (LDCE), Ahmedabad

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Verificada por parminder singh

Universidad de Chandigarh (CU), Punjab

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Voltaje de entrada máximo CMOS

LaTeX Vamos Voltaje de entrada máximo CMOS = (2*Voltaje de salida para entrada máxima+(Voltaje umbral de PMOS sin polarización corporal)-Voltaje de suministro+Relación de transconductancia*Voltaje umbral de NMOS sin polarización corporal)/(1+Relación de transconductancia)

Voltaje umbral CMOS

LaTeX Vamos Voltaje umbral = (Voltaje umbral de NMOS sin polarización corporal+sqrt(1/Relación de transconductancia)*(Voltaje de suministro+(Voltaje umbral de PMOS sin polarización corporal)))/(1+sqrt(1/Relación de transconductancia))

Voltaje de entrada máximo para CMOS simétrico

LaTeX Vamos Voltaje de entrada máximo CMOS simétrico = (3*Voltaje de suministro+2*Voltaje umbral de NMOS sin polarización corporal)/8

Margen de ruido para CMOS de alta señal

LaTeX Vamos Margen de ruido para señal alta = Voltaje máximo de salida-Voltaje mínimo de entrada