CMOS逻辑门电路的重要技术参数
目录
- 1. 输入和输出的高、低电平
- 2. 噪声容限
- 3. 传输延迟时间
- 4. 功耗
- 5. 延时-功耗积
- 6. 扇入与扇出数
1. 输入和输出的高、低电平
2. 噪声容限
表示门电路的抗干扰能力。
噪声容限越大,门电路的抗干扰能力越强;
噪声容限越小,门电路的杠杆人能力越差。
高电平的噪声容限:
VNH=VOH(min)−VIN(min)V_{NH} = V_{OH(min)} - V_{IN(min)} VNH=VOH(min)−VIN(min)
高电平的噪声容限为当驱动门输出高电平时,容许叠加在其上的负向噪声电压的最大值。一旦噪声电压大于这个值,负载将无法被驱动。
低电平的噪声容限:
VNL=VIL(min)−VOL(min)V_{NL} = V_{IL(min)} - V_{OL(min)} VNL=VIL(min)−VOL(min)
低电平的噪声容限为当驱动门输出低电平时,容许叠加在其上的正向噪声电压的最大值。一旦噪声电压大于这个值,负载将仍保持被驱动状态,无法截止。
3. 传输延迟时间
表示门电路的开关速度。
说明门电路在输入脉冲波形的作用下,其输出波形相对于输入波形延迟了多长时间。
- tpHL:t_{pHL}:tpHL: 输出波形下降沿与输入波形相应沿中点直接的时间间隔。
- tpLH:t_{pLH}:tpLH: 输出波形上升沿与输入波形相应沿中点直接的时间间隔。
平均传输延时时间:
tpd=tpLH+tpHL2t_{pd} = \frac{t_{pLH}+t_{pHL}}{2}tpd=2tpLH+tpHL
4. 功耗
5. 延时-功耗积
DP=tpdPDDP = t_{pd} P_{D} DP=tpdPD
6. 扇入与扇出数
驱动门的输出端为高电平,当负载门的个数增加,IOH增大,输出高电平降低,但不得低于输出高电平的下限,所以带最多负载的个数:
NOH=IOH(驱动门)IIH(负载门)N_{OH} = \frac{I_{OH}(驱动门)}{I_{IH}(负载门)} NOH=IIH(负载门)IOH(驱动门)
驱动门的输出端为低电平,当负载门的个数增加,IOL增大,输出低电平降低,但不得低于输出低电平的上限,所以带最多负载的个数:
NOL=IOL(驱动门)IIL(负载门)N_{OL} = \frac{I_{OL}(驱动门)}{I_{IL}(负载门)} NOL=IIL(负载门)IOL(驱动门)
如果NOL≠NOHN_{OL} ≠ N_{OH}NOL=NOH,取两者的最小值。
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