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第二十五课:CMOS 和能量

1.反相器驱动电容的情形:电容来自于之后的门电路以及导线

  P=  Vs2/2Rl + CVs2 f   待机功率加上动态功率

  用假设值计算,对于1Ghz,108(一个芯片上的门电路数目)门电路,待机功率会达到125Kw ,动态功率为250W

    实际功率都在100W作用,因此前面的待机功率一定有问题  

    如何降低?

2.解决方法;当输入高时,导通时,让RL非常大,开路

              当输入低,关断时,Ron开路

  NCOMS:栅极电压高时,导通

  PCOMS:栅极电压低时,导通

 将原来的RL替换成 具有互补性质的PMOS

   这种同时具有NMOSFET和PMOSFET的电路结果叫做CMOS。给定电压下,两个管子必定一个导通,一个关闭

  在理想情况下,由于没有从电源到地的通路,因此它不消耗待机功率

   另一优势:由于导通电阻都很小且比较接近,因此上升下降时间短而且接近

  平均功率为 CVs2 f

  目前的处理器,电压大约在1-1.5V,频率3-4G赫兹,功率大约就在100W

  如果在空闲时间关闭一些功能单元,就可以进一步降低

 同时,由于漏电流的存在,因此也存在待机功率