电路中的动态功耗和静态功耗哪个比较大

静态功耗和动态功耗 CMOS电路功耗是由静态功耗和动态功耗组成的,动态功耗远大于静态功耗 1.静态功耗: 反相器是由PMOS和NMOS互补组成的,PMOS是起上拉作用的,NMOS起下拉作用,静态下总有一个是截止的,而且截止内阻极高,流过电流极小,因此静态功耗极小。

静态功耗和动态功耗

CMOS电路功耗是由静态功耗和动态功耗组成的,动态功耗远大于静态功耗

1.静态功耗:

反相器是由PMOS和NMOS互补组成的,PMOS是起上拉作用的,NMOS起下拉作用,静态下总有一个是截止的,而且截止内阻极高,流过电流极小,因此静态功耗极小。

CMOS的保护电路中的反向二极管的leakage current比流过CMOS的电流大,反而是静态功耗主要的贡献者。

栅极泄漏功耗:在栅极上加信号后(即栅压),从栅到衬底之间存在电容,因此在栅衬之间就会存在有电流,由此就会存在功耗。

亚阈值电流:使栅极电压低于导通阈值,仍会产生从FET漏极到源极的泄漏电流。此电流称为亚阈值泄漏电流。要降低亚阈值电流,可以使用高阈值的器件,还可以通过衬底偏置进行增加阈值电压

静态功耗计算公式: P_{leak}=V_{DD}*I_{leak}

2.动态功耗:

动态功耗分为开关功耗P_{C}短路功耗P_{T}开关功耗是对负载电容充、放电所消耗的功率,短路功耗是由于两个MOS管在开关瞬间同时导通所消耗的瞬时导通功耗。

开关功耗PC计算公式:

 P_{C}=V_{DD}^{2}*C_{load}*f

公式说明,对负载电容充、放电所产生的功耗与负载电容的电容量时钟频率以及电源电压的平方成正比。

短路功耗PT计算公式:

P_{T}=V_{DD}^{2}*C_{eff}*f

这里的C_{eff}是器件空载时等效的功耗电容,由器件制造商给出。短路功耗与器件空载等效电容、时钟频率电源电压的平方成正比。

总的动态功耗是由两个部分相加。

知秋君
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