Belastingscapaciteit van gecascadeerde CMOS-omvormer Oplossing

STAP 0: Samenvatting voorberekening
Formule gebruikt
Omvormer CMOS-belastingscapaciteit = PMOS Gate-afvoercapaciteit+NMOS Gate Drain-capaciteit+PMOS-afvoerbulkcapaciteit+NMOS-afvoer bulkcapaciteit+Omvormer CMOS interne capaciteit+Omvormer CMOS-poortcapaciteit
Cload = Cgd,p+Cgd,n+Cdb,p+Cdb,n+Cin+Cg
Deze formule gebruikt 7 Variabelen
Variabelen gebruikt
Omvormer CMOS-belastingscapaciteit - (Gemeten in Farad) - CMOS-belastingscapaciteit van de omvormer is de capaciteit die wordt aangestuurd door de uitgang van een CMOS-omvormer, inclusief bedrading, ingangscapaciteiten van aangesloten poorten en parasitaire capaciteiten.
PMOS Gate-afvoercapaciteit - (Gemeten in Farad) - PMOS-poortafvoercapaciteit is de capaciteit tussen de poort- en afvoeraansluitingen van een PMOS-transistor, die van invloed is op de schakelsnelheid en het stroomverbruik in digitale circuittoepassingen.
NMOS Gate Drain-capaciteit - (Gemeten in Farad) - NMOS-poortafvoercapaciteit is de capaciteit tussen de poort- en afvoeraansluitingen van een NMOS-transistor, die de schakelsnelheid en het stroomverbruik in digitale circuittoepassingen beïnvloedt.
PMOS-afvoerbulkcapaciteit - (Gemeten in Farad) - PMOS drain bulkcapaciteit verwijst naar de capaciteit tussen de drainterminal en het substraat van een PMOS-transistor, waardoor het gedrag ervan in verschillende circuittoepassingen wordt beïnvloed.
NMOS-afvoer bulkcapaciteit - (Gemeten in Farad) - NMOS drain bulkcapaciteit verwijst naar de capaciteit tussen de drainterminal en de bulk (substraat) van een NMOS-transistor, wat van invloed is op de schakelkarakteristieken en algehele prestaties.
Omvormer CMOS interne capaciteit - (Gemeten in Farad) - Omvormer CMOS interne capaciteit verwijst naar de parasitaire capaciteiten binnen een CMOS-omvormer, inclusief junctie- en overlapcapaciteiten, die de schakelsnelheid en het stroomverbruik beïnvloeden.
Omvormer CMOS-poortcapaciteit - (Gemeten in Farad) - CMOS-poortcapaciteit van de omvormer is de totale capaciteit aan de gate-aansluiting van een CMOS-omvormer, die van invloed is op de schakelsnelheid en het stroomverbruik, bestaande uit gate-to-source.
STAP 1: converteer ingang (en) naar basiseenheid
PMOS Gate-afvoercapaciteit: 0.15 Femtofarad --> 1.5E-16 Farad (Bekijk de conversie ​hier)
NMOS Gate Drain-capaciteit: 0.1 Femtofarad --> 1E-16 Farad (Bekijk de conversie ​hier)
PMOS-afvoerbulkcapaciteit: 0.25 Femtofarad --> 2.5E-16 Farad (Bekijk de conversie ​hier)
NMOS-afvoer bulkcapaciteit: 0.2 Femtofarad --> 2E-16 Farad (Bekijk de conversie ​hier)
Omvormer CMOS interne capaciteit: 0.05 Femtofarad --> 5E-17 Farad (Bekijk de conversie ​hier)
Omvormer CMOS-poortcapaciteit: 0.18 Femtofarad --> 1.8E-16 Farad (Bekijk de conversie ​hier)
STAP 2: Evalueer de formule
Invoerwaarden in formule vervangen
Cload = Cgd,p+Cgd,n+Cdb,p+Cdb,n+Cin+Cg --> 1.5E-16+1E-16+2.5E-16+2E-16+5E-17+1.8E-16
Evalueren ... ...
Cload = 9.3E-16
STAP 3: converteer het resultaat naar de eenheid van de uitvoer
9.3E-16 Farad -->0.93 Femtofarad (Bekijk de conversie ​hier)
DEFINITIEVE ANTWOORD
0.93 Femtofarad <-- Omvormer CMOS-belastingscapaciteit
(Berekening voltooid in 00.004 seconden)

Credits

Creator Image
Gemaakt door Prijanka Patel
Lalbhai Dalpatbhai College voor techniek (LDCE), Ahmedabad
Prijanka Patel heeft deze rekenmachine gemaakt en nog 25+ meer rekenmachines!
Verifier Image
Geverifieërd door Parminder Singh
Universiteit van Chandigarh (CU), Punjab
Parminder Singh heeft deze rekenmachine geverifieerd en nog 500+ rekenmachines!

16 CMOS-omvormers Rekenmachines

Voortplantingsvertraging voor CMOS-transitie met lage naar hoge output
​ Gaan Tijd voor een overgang van laag naar hoog van de output = (Omvormer CMOS-belastingscapaciteit/(Transconductantie van PMOS*(Voedingsspanning-abs(Drempelspanning van PMOS met lichaamsvooroordeel))))*(((2*abs(Drempelspanning van PMOS met lichaamsvooroordeel))/(Voedingsspanning-abs(Drempelspanning van PMOS met lichaamsvooroordeel)))+ln((4*(Voedingsspanning-abs(Drempelspanning van PMOS met lichaamsvooroordeel))/Voedingsspanning)-1))
Voortplantingsvertraging voor CMOS-transitie met hoge naar lage output
​ Gaan Tijd voor overgang van hoog naar laag output = (Omvormer CMOS-belastingscapaciteit/(Transconductantie van NMOS*(Voedingsspanning-Drempelspanning van NMOS met lichaamsvoorspanning)))*((2*Drempelspanning van NMOS met lichaamsvoorspanning/(Voedingsspanning-Drempelspanning van NMOS met lichaamsvoorspanning))+ln((4*(Voedingsspanning-Drempelspanning van NMOS met lichaamsvoorspanning)/Voedingsspanning)-1))
Resistieve belasting Minimale uitgangsspanning CMOS
​ Gaan Resistieve belasting Minimale uitgangsspanning = Voedingsspanning-Zero Bias-drempelspanning+(1/(Transconductantie van NMOS*Belastingsweerstand))-sqrt((Voedingsspanning-Zero Bias-drempelspanning+(1/(Transconductantie van NMOS*Belastingsweerstand)))^2-(2*Voedingsspanning/(Transconductantie van NMOS*Belastingsweerstand)))
Maximale ingangsspanning CMOS
​ Gaan Maximale ingangsspanning CMOS = (2*Uitgangsspanning voor maximale invoer+(Drempelspanning van PMOS zonder lichaamsvooroordeel)-Voedingsspanning+Transconductantieverhouding*Drempelspanning van NMOS zonder lichaamsvooroordeel)/(1+Transconductantieverhouding)
Drempelspanning CMOS
​ Gaan Drempelspanning = (Drempelspanning van NMOS zonder lichaamsvooroordeel+sqrt(1/Transconductantieverhouding)*(Voedingsspanning+(Drempelspanning van PMOS zonder lichaamsvooroordeel)))/(1+sqrt(1/Transconductantieverhouding))
Resistieve belasting Minimale ingangsspanning CMOS
​ Gaan Resistieve belasting Minimale ingangsspanning = Zero Bias-drempelspanning+sqrt((8*Voedingsspanning)/(3*Transconductantie van NMOS*Belastingsweerstand))-(1/(Transconductantie van NMOS*Belastingsweerstand))
Minimale ingangsspanning CMOS
​ Gaan Minimale ingangsspanning = (Voedingsspanning+(Drempelspanning van PMOS zonder lichaamsvooroordeel)+Transconductantieverhouding*(2*Uitgangsspanning+Drempelspanning van NMOS zonder lichaamsvooroordeel))/(1+Transconductantieverhouding)
Belastingscapaciteit van gecascadeerde CMOS-omvormer
​ Gaan Omvormer CMOS-belastingscapaciteit = PMOS Gate-afvoercapaciteit+NMOS Gate Drain-capaciteit+PMOS-afvoerbulkcapaciteit+NMOS-afvoer bulkcapaciteit+Omvormer CMOS interne capaciteit+Omvormer CMOS-poortcapaciteit
Resistieve belasting Maximale ingangsspanning CMOS
​ Gaan Resistieve belasting Maximale ingangsspanning CMOS = Zero Bias-drempelspanning+(1/(Transconductantie van NMOS*Belastingsweerstand))
Gemiddelde voortplantingsvertraging CMOS
​ Gaan Gemiddelde voortplantingsvertraging = (Tijd voor overgang van hoog naar laag output+Tijd voor een overgang van laag naar hoog van de output)/2
Gemiddelde vermogensdissipatie CMOS
​ Gaan Gemiddelde vermogensdissipatie = Omvormer CMOS-belastingscapaciteit*(Voedingsspanning)^2*Frequentie
Maximale ingangsspanning voor symmetrische CMOS
​ Gaan Maximale ingangsspanning Symmetrische CMOS = (3*Voedingsspanning+2*Drempelspanning van NMOS zonder lichaamsvooroordeel)/8
Minimale ingangsspanning voor symmetrische CMOS
​ Gaan Minimale ingangsspanning Symmetrische CMOS = (5*Voedingsspanning-2*Drempelspanning van NMOS zonder lichaamsvooroordeel)/8
Oscillatieperiode Ringoscillator CMOS
​ Gaan Oscillatieperiode = 2*Aantal fasen Ringoscillator*Gemiddelde voortplantingsvertraging
Transconductantieverhouding CMOS
​ Gaan Transconductantieverhouding = Transconductantie van NMOS/Transconductantie van PMOS
Ruismarge voor CMOS met hoog signaal
​ Gaan Ruismarge voor hoog signaal = Maximale uitgangsspanning-Minimale ingangsspanning

Belastingscapaciteit van gecascadeerde CMOS-omvormer Formule

Omvormer CMOS-belastingscapaciteit = PMOS Gate-afvoercapaciteit+NMOS Gate Drain-capaciteit+PMOS-afvoerbulkcapaciteit+NMOS-afvoer bulkcapaciteit+Omvormer CMOS interne capaciteit+Omvormer CMOS-poortcapaciteit
Cload = Cgd,p+Cgd,n+Cdb,p+Cdb,n+Cin+Cg
Let Others Know
Facebook
Twitter
Reddit
LinkedIn
Email
WhatsApp
Copied!