Voortplantingsvertraging voor CMOS-transitie met hoge naar lage output Oplossing

STAP 0: Samenvatting voorberekening
Formule gebruikt
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))
ζPHL = (Cload/(Kn*(VDD-VT,n)))*((2*VT,n/(VDD-VT,n))+ln((4*(VDD-VT,n)/VDD)-1))
Deze formule gebruikt 1 Functies, 5 Variabelen
Functies die worden gebruikt
ln - De natuurlijke logaritme, ook wel logaritme met grondtal e genoemd, is de inverse functie van de natuurlijke exponentiële functie., ln(Number)
Variabelen gebruikt
Tijd voor overgang van hoog naar laag output - (Gemeten in Seconde) - De tijd voor de overgang van hoog naar laag van de output verwijst naar de tijd die een signaal aan de uitgangsterminal van een apparaat of circuit nodig heeft om over te gaan van een hoog spanningsniveau naar een laag spanningsniveau.
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.
Transconductantie van NMOS - (Gemeten in Ampère per vierkante volt) - Transconductantie van NMOS verwijst naar de verhouding van de verandering in de uitgangsafvoerstroom tot de verandering in de ingangspoort-bronspanning wanneer de afvoer-bronspanning constant is.
Voedingsspanning - (Gemeten in Volt) - Voedingsspanning verwijst naar het spanningsniveau dat door een stroombron wordt geleverd aan een elektrisch circuit of apparaat, en dient als potentiaalverschil voor de stroomsterkte en werking.
Drempelspanning van NMOS met lichaamsvoorspanning - (Gemeten in Volt) - Drempelspanning van NMOS met body bias verwijst naar de minimale ingangsspanning die nodig is om een NMOS-transistor te schakelen wanneer een extra biasspanning op het substraat (body) wordt aangelegd.
STAP 1: converteer ingang (en) naar basiseenheid
Omvormer CMOS-belastingscapaciteit: 0.93 Femtofarad --> 9.3E-16 Farad (Bekijk de conversie ​hier)
Transconductantie van NMOS: 200 Microampère per vierkante volt --> 0.0002 Ampère per vierkante volt (Bekijk de conversie ​hier)
Voedingsspanning: 3.3 Volt --> 3.3 Volt Geen conversie vereist
Drempelspanning van NMOS met lichaamsvoorspanning: 0.8 Volt --> 0.8 Volt Geen conversie vereist
STAP 2: Evalueer de formule
Invoerwaarden in formule vervangen
ζPHL = (Cload/(Kn*(VDD-VT,n)))*((2*VT,n/(VDD-VT,n))+ln((4*(VDD-VT,n)/VDD)-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))
Evalueren ... ...
ζPHL = 2.50762420773954E-12
STAP 3: converteer het resultaat naar de eenheid van de uitvoer
2.50762420773954E-12 Seconde -->0.00250762420773954 nanoseconde (Bekijk de conversie ​hier)
DEFINITIEVE ANTWOORD
0.00250762420773954 0.002508 nanoseconde <-- Tijd voor overgang van hoog naar laag output
(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!

CMOS-omvormers Rekenmachines

Maximale ingangsspanning CMOS
​ LaTeX ​ 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
​ LaTeX ​ Gaan Drempelspanning = (Drempelspanning van NMOS zonder lichaamsvooroordeel+sqrt(1/Transconductantieverhouding)*(Voedingsspanning+(Drempelspanning van PMOS zonder lichaamsvooroordeel)))/(1+sqrt(1/Transconductantieverhouding))
Maximale ingangsspanning voor symmetrische CMOS
​ LaTeX ​ Gaan Maximale ingangsspanning Symmetrische CMOS = (3*Voedingsspanning+2*Drempelspanning van NMOS zonder lichaamsvooroordeel)/8
Ruismarge voor CMOS met hoog signaal
​ LaTeX ​ Gaan Ruismarge voor hoog signaal = Maximale uitgangsspanning-Minimale ingangsspanning

Voortplantingsvertraging voor CMOS-transitie met hoge naar lage output Formule

​LaTeX ​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))
ζPHL = (Cload/(Kn*(VDD-VT,n)))*((2*VT,n/(VDD-VT,n))+ln((4*(VDD-VT,n)/VDD)-1))
Let Others Know
Facebook
Twitter
Reddit
LinkedIn
Email
WhatsApp
Copied!