dfet數(shù)位電路ppt課件-文庫(kù)吧資料
2025-05-11 12:08本頁(yè)面
【正文】 閘的個(gè)數(shù)有關(guān)。 假如反相器每秒鐘平均轉(zhuǎn)換次數(shù)為 f， 則轉(zhuǎn)換平均週期為： DDVCq ??f1T?24 CMOS反相器特性 平均在 T時(shí)間內(nèi)有 q = CVDD的電荷由電源流出，故電源的平均電流為： 所以平均功率損耗為： 單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)換次數(shù)愈頻繁，則 CMOS反相器所消耗的功率愈高。 23 CMOS反相器特性 動(dòng)態(tài)功率損耗 ： VDD Qp Vo C Qn Vi 1. 當(dāng) Vi 由 VDD 變?yōu)?0V時(shí)， Qp導(dǎo)通而 Qn不導(dǎo)通，所以電源經(jīng)由 Qp向電容 C充電，直到 Vo = VDD為止。 當(dāng) Vi = VDD， Vo = 0V，由於 Qp不導(dǎo)通，同樣沒有電流由 power supply流出，故 P = 0。 所以 CMOS在功率損耗和速度兩方面都很理想。 當(dāng) Vi = 0V時(shí)， Qp導(dǎo)通且 Qn不導(dǎo)通， VDD經(jīng)由Qp向輸出端寄生電容 C充電。 16 天才設(shè)計(jì) CMOS反相器 由 nchannel MOSFET及 pchannel MOSFET組合而成，兩者具有互補(bǔ)作用，故稱為Complementary MOS(CMOS)。故其平均消耗功率為： 另一方面當(dāng) Vi由 VDD轉(zhuǎn)變?yōu)?0V，使得 Vo由 0V轉(zhuǎn)變?yōu)?VDD時(shí)，由於輸出端存在寄生電容 (C)， VDD經(jīng)由 R向 C充電，顯然 R愈大充電時(shí)間愈長(zhǎng)，即Vo由 0V上升至 VDD的時(shí)間愈長(zhǎng)，造成轉(zhuǎn)換速度變慢。 PtDP P ??13 簡(jiǎn)單 FET反相器 由一顆 nchannel FET加一電阻 R所組成 ： Vi Vo R VDD 1. 當(dāng) Vi = VDD(高電位 )時(shí)， FET導(dǎo)通且工作在 triode mode，等效上像一顆電阻 (RON)。 12 數(shù)位反相器 延遲－功率乘積 (delaypower product)： 這個(gè)參數(shù)讓工程師能以客觀的方式，來比較不同電路在速度及功率兩方面合併考量下的優(yōu)劣。 動(dòng)態(tài)功率損耗 (dynamic power consumption)： 是指輸出端在高低電位轉(zhuǎn)換期間，電路所消耗的功率。 2 )VV( OLOH ?2 )VV( OLOH ?10 數(shù)位反相器 傳輸延遲 整體電路的傳輸延遲 (tp)則取其平均值： tp愈小代表元件的反應(yīng)速度愈快，表示單位時(shí)間內(nèi)能處理的資料量愈大。 OLILL VVNM ??IHOHH VVNM ??9 數(shù)位反相器 傳輸延遲 tPHL tPLH VOL VOH (VOH+VOL)/2 VOL VOH Vi t 1. tPHL (hightolow propagation delay)： 輸入方波信號(hào)轉(zhuǎn)換電壓後，直到輸出信號(hào)由高電位 (VOH)下降至 所需的時(shí)間。 當(dāng) 則進(jìn)入模糊區(qū)間，此時(shí)反相電路無法將輸入電壓正確反相，是實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須避免發(fā)生的情況。 7 數(shù)位反相器 VIH 及 VIL定義為 VTC中斜率等於 –1所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)輸入電壓 。 3. VIL ：可容許之最大低電位輸入電壓。 6 數(shù)位反相器 典型的反相器輸入電壓與輸出電壓的關(guān)係圖，稱為 電壓轉(zhuǎn)換曲線 (Voltage Transfer Curve, VTC) VOL VIL VIH VOH Vi VOL
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