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CMOS中的静态功耗很小可省略?醒醒吧兄弟!

首先需要明确的几个概念: 1、CMOS即互补型金属氧化物半导体,为CMOS数字集成电路的基本单元,常见的有CMOS与门、非门等 2、CMOS系列器件的电源电压Vdd很宽,一般为3~18V,阈值电压Vth...背景: 随着技术的进步,数字集成电路集成度提高,尤其是互补型金属氧化物半导体电路发展到深亚微米工艺和纳米工艺之后,功耗急剧增加(尤其是静态功耗,已经成为和动态功耗相较的电路功耗的重要组成部分),导致封装...芯片集成度和工作时钟频率的提高,直接导致芯片功耗增加,功耗增加使芯片面临着高温工作的危险,进而降低了芯片乃至系统工作的稳定性,所以在目前技术条件下,功耗问题已经成为当前电路设计中需要着重考虑的地方。...首先,对CMOS功耗的来源和组成进行分析,CMOS功耗的来源根据工作状态的不同,CMOS电路的功耗分为静态功耗(漏电功耗)和动态功耗(开关功耗、短路功耗)。...降低静态的公式的方法有很多方面可以入手,比如改进工艺技术,或者改进电路设计技术,从改进电路设计技术入手,改进方式主要有以下两种: (一)、采用多阈值电压技术(1)、多阈值CMOS(MTCMOS) (2)

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7个常用的电路中的接口类型简要分析

下面就电路设计中7个常用的接口类型的关键点进行说明一下:   (1)TTL电平接口:   这个接口类型基本是老生常谈的吧,从上大学学习模拟电路、数字电路开始,对于一般的电路设计,TTL电平接口基本就脱不了...(2)CMOS电平接口:   我们对它也不陌生,也是经常和它打交道了,一些关于CMOS的半导体特性在这里就不必啰嗦了。许多人都知道的是,正常情况下CMOS的功耗和抗干扰能力远优于TTL。但是!...众所周知,CMOS电路的输入阻抗是很高的,因此,它的耦合电容容量可以很小,而不需要使用大的电解电容器了。   由于CMOS电路通常驱动能力较弱,所以必须先进行TTL转换后再驱动ECL电路。...还有要注意的是,一般ECL集成电路是需要负电源供电的,也就是说它的输出电压为负值,这时就需要专门的电平移动电路了。   ...此外,变压器的高频和低频特性并不让人乐观,但是它的最大特点就是可以实现阻抗变换,当匹配得当时,负载可以获得足够大的功率,因此,变压器耦合接口在功率放大电路设计中很“吃香”。

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    电路设计中常用的7个接口类型

    下面就电路设计中7个常用的接口类型的关键点进行说明一下:   (1)TTL电平接口:   这个接口类型基本是老生常谈的吧,从上大学学习模拟电路、数字电路开始,对于一般的电路设计,TTL电平接口基本就脱不了...(2)CMOS电平接口:   我们对它也不陌生,也是经常和它打交道了,一些关于CMOS的半导体特性在这里就不必啰嗦了。许多人都知道的是,正常情况下CMOS的功耗和抗干扰能力远优于TTL。但是!...众所周知,CMOS电路的输入阻抗是很高的,因此,它的耦合电容容量可以很小,而不需要使用大的电解电容器了。   由于CMOS电路通常驱动能力较弱,所以必须先进行TTL转换后再驱动ECL电路。...还有要注意的是,一般ECL集成电路是需要负电源供电的,也就是说它的输出电压为负值,这时就需要专门的电平移动电路了。   ...此外,变压器的高频和低频特性并不让人乐观,但是它的最大特点就是可以实现阻抗变换,当匹配得当时,负载可以获得足够大的功率,因此,变压器耦合接口在功率放大电路设计中很“吃香”。

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    5个步骤带你入门FPGA设计流程

    FPGA是一种特殊的集成电路,这意味着它首先是一种集成电路。现在的集成电路绝大多数都是晶体管集成电路,大家日常接触最多的是CMOS晶体管集成电路。 晶体管集成电路是什么?...FPGA的设计流程一般有5个步骤: 电路设计。 代码编写。 功能仿真。 综合实现。 上板调试。 ? 01 电路设计 首先,需要根据需求规格制定电路设计方案。...例如,需求是设计一个MIPS CPU,我们要把这个需求一步步分解、细化,得到一个能够满足需求的电路设计方案。...所谓功能仿真验证,就是通过软件仿真模拟的方式查看电路的逻辑功能行为是否符合最初的设计需求。 通常我们给电路输入指定的激励,观察电路输出是否符合预期,如果不符合则表明电路逻辑功能有错误。...这种错误要么是因为第1步的电路设计就有错误,要么是第2步编写的代码不符合电路设计。 发现功能错误后需要返回前面相应的步骤进行修正,然后再按照流程一步步推进。

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    如何设计好一门集成电路设计MOOC课程

    那么在集成电路设计这个领域,MOOC课程建设的数据又是什么呢?...那么如果我们想建设一门集成电路设计相关的MOOC课程,如何选题才能从上述已经交完完备的MOOC课程中脱颖而出呢? 选题之前,我们先来看现有MOOC的建设特点。...我对集成电路设计MOOC课程发展历程做了一个简单的总结。首先是神的时代,诞生了多门经典的基础课程,比如浙江大学翁恺老师的C语言,北京理工大学嵩天老师的python。...第二个时代是英雄的时代,在集成电路设计领域,我们可以看到有清华大学刘雷波老师的数字集成电路分析与设计、复旦大学蒋玉龙老师半导体器件物理,这些专业课经典代表层出不穷,得到了学生和老师的广泛认可。...在集成电路设计领域几个知名的高水平学科竞赛为例,如全国大学生集成电路创新创业大赛、中国研究生“创芯”大赛、EDA精英挑战赛、全国大学生FPGA创新设计竞赛等等,学生参加竞赛所用到的知识基本都是自学。

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    FPGA:数字电路简介

    目前:芯片内部的布线细微到纳米(90~5 nm)量级,微处理器的时钟频率高达3GHz(109Hz) 将来:高分子材料或生物材料制成密度更高、三维结构的电路 电路设计方法伴随器件变化 从传统走向现代 (a...采用从上到下设计方法,电路设计、分析、仿真、修订等全部通过计算机完成。...将使用MOSFET的芯片称为单极型集成电路,典型代表是基于CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)技术的...第一个CMOS集成电路在1968年就被研发出来,功耗低,但速度较慢,其应用范围受到一定的限制。 经过长期研究与改良,CMOS IC 性能大大提高。...到20世纪90年代后期,CMOS电路便逐渐取代TTL电路而成为当前数字集成电路的主流产品。

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    芯片与集成电路设计数据格式之GDSII

    GDSII(Graphic Design System的简称)是电子设计自动化(Electronic Design Automation,EDA)中的集成电路或布局数据交换的数据格式。...GDSII一直是集成电路布局的行业标准数据库。尽管OASIS已经获得了很大的发展,但GDSII仍然是常描述用于构建芯片物理布局的主要格式。...这对许多包括存储器的集成电路布局非常有用。在可选的ELFLAGS和PLEX标识之后,接着是SNAME标识,用于标识被排列的结构。...因此,它不用于描述集成电路的几何形状。...总结 GDSII是一种语法简单的二维CAD文件格式,常用于集成电路和芯片的设计。GDS生态丰富,有大量的商业和开源软件支持,对于应用者和开发者都极为友好。

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    CMOS器件输入管脚不能悬空?硬件调试踩坑记录

    知识拓展 从这次问题排查来看,其实就是两个原因造成的: 没有仔细阅读芯片的DataSheet 不知道CMOS器件输入管脚不能悬空的电路知识 查阅了一些资料,了解到以下几点知识: CMOS器件是电压控制器件...在电路设计中,使CMOS器件的输入端悬空是一种不良的设计习惯,因为CMOS器件是电压控制,而未被连接的输入端有靠近CMOS门槛电压输入的趋势,使得芯片内部的三极管作不必要的开关动作,这既增加了噪声干扰,...CMOS器件内部的2个二极管可以把电压钳位在CMOS器件输入电压值,这2个二极管是高速CMOS器件(74HC系列)静电保护措施的一部分。 CMOS器件输入电流非常小,一般是uA级别。...所以,在电路设计时,器件未使用到的管脚处于悬空状态是一种非常不当的做法。既然知道了CMOS器件输入管脚不能悬空,那么TTL器件呢? TTL电路是电流控制器件,CMOS是电压控制器件。...总结 由于日常工作比较杂,偶尔也会和硬件工程师讨论硬件电路原理(chui chui niu bi),深知模拟电路的高深莫测。所谓只有0和1的数字器件,在某种意义上也可以认为是模拟器件的两个极端。

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    (七)《数电》——CMOS与TTL门电路

    目录 学习目标 前情提要 其他类型的CMOS门电路 一、其他逻辑功能的CMOS门电路 互补性 与非 或非 电路设计 二、带缓冲极的CMOS门 三、漏极开路的门电路(OD门)  特点 RL的计算 四、CMOS...传输门及双向模拟开关 传输门 双向模拟开关 五、三态输出门 用途 双极型三极管的开关特性  一、NPN型三极管 二、输入输出特性 三、基本开关电路 四、开关等效电路 五、动态开关特性 六、三极管反相器...电路设计 接下来我们来设计除了或非、与非的其他门电路 : 第一步、画出上下其中一部分,也就是输出为0,或者为1的时候,与就是串联,或就是并联。 第二步、根据互补画出另一半。 第三步、连起来。...四、CMOS传输门及双向模拟开关 传输门         CMOS传输门和CMOS反相器类似,也是一种基本的单元电路,属于双向器件,可以当作模拟开关使用。...        还有一个功能就是用作双向模拟开关,用来连续传输模拟信号,在此大家了解就好,不做过多讲解。

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    ASIC 数字设计:概述和开发流程

    概述 集成电路是由硅晶圆(wafer)切割出来的芯片(die)组成的。每个晶圆可以切割出数百个芯片。...MOSFET晶体管 MOSFET是金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)的简称,它是一种电压控制的开关器件,也是数字集成电路设计中的基本单元...CMOS工艺利用NMOS和PMOS两种MOSFET来实现高密度、复杂的数字集成电路,主要用于信号处理。CMOS工艺的优点是低功耗、高速度和易于集成等。在数字IC中,MOSFET可以看作是简单的开关。...1.3 CMOS集成电路的功耗 CMOS集成电路的功耗主要有以下三个来源: 动态功耗:由于电路负载电容在开关过程中的充放电而产生。...标准单元库是集成电路设计中常用的基本逻辑模块的集合。综合工具在进行逻辑综合时,要考虑各种约束(Constraints),如时序、面积、可测性和功耗等。

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    从【中兴事件】看我国芯片设计的现状

    笔者采访了两位清华大学科班出身又多年从事模拟电路设计的同学,下面听听他们的说法。...当前高集成度收发机芯片设计面临的难点问题主要有几个方面: 一、提高集成度,尽可能多地集成片外分立元器件,同时要求集成方案要保持现有分立器件方案的性能指标,这对降低芯片模组成本有非常大的意义。...五、CMOS工艺的衬底噪声耦合,对于高集成度的射频芯片,处理不同信号水平的电路模块集成到一起,而由于CMOS工艺固有的低阻抗衬底,使得片上集成的PA、PLL和数字电路等大信号或者时钟对模拟和射频接收机造成严重的衬底耦合噪声干扰...六、有些高性能模块目前仍然无法用CMOS工艺来实现集成,而必须用GaAs、SiGe等工艺。掺杂的多少对性能有很大的影响,这就不是电路设计者一个人,甚至设计公司一家就可以搞定的了。...数字电路的困局 模拟电路是比较棘手,数字电路呢? 除了CPU,GPU这种高度复杂的芯片,普通的专用集成电路(ASIC)可以用EDA软件把硬件语言(Verilog/VHDL),甚至C语言直接综合出来。

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    29道硬件工程师面试题,居然好多都不会...

    异步逻辑是各时钟之间没有固定的因果关系 .电路设计可分类为同步电路设计和异步电路设计。...一般说来, CMOS 电平比 TTL 电平有着更高的噪声容限。 如果不考虑速度 和性能,一般 TTL 与 CMOS 器件可以互换。...集成运放的开环电压增益和输入阻抗均很高,输出电阻小,构成有源滤波电路后还具有一定的电压放大和缓冲作用 但集成运放带宽有限,所以目前的有源滤波电路的工作频率难以做得很高。...20、在CMOS电路中,要有一个单管作为开关管精确传递模拟低电平,这个单管你会用 P管还是N管,为什么? 答:用 N 管。N 管传递低电平, P 管传递高电平。...25、A/D 电路组成、工作原理 A/D 电路由取样、量化和编码三部分组成,由于模拟信号在时间上是连续信 号而数字信号在时间上是离散信号,因此 A/D 转换的第一步就是要按照奈奎斯 特采样定律对模拟信号进行采样

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    嵌入式系统降低功耗的设计技术

    电路设计和元件选取考虑的因素很多,对其中需要注意的地方进行介绍。...1、采用低功耗器件 几乎所有的TTL工艺的逻辑电路、单片机、存储器以及外围电路都有相应CMOS工艺的低功耗器件,采用这些器件是降低系统功耗最直接的方法。...2、采用高度集成专用器件 例如用单片机设计一个电子体温计,就没有必要采用80C51 单片机,而应该采用Epson、Holtek等生产的专用于测量体温的单片机,其内部集成了测量体温所需要的ADC、振荡器、...动态电压调整技术(DVS)就利用了CMOS工艺处理器的峰值频率与供电电压成正比这一特点。减少供电电压并同时降低处理器的时钟速度,功耗将会呈二次方的速度下降,代价是增加了运行时间。...对于电池节数多的系统可选用线性稳压器,电路设计简单、成本低,但转换效率相对较低;对于电池节数少的系统则须选用成本较高的开关电源,电路设计复杂,但由于减少了电池数量,电源成本可降低。

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    ESD耐压测试时,是否可能引发latch up现象?

    定义:CMOS电路中,存在寄生的三极管PNPN,它们相互影响在VDD与GND间产生一低阻通路,形成大电流,烧坏芯片这就是闩锁效应(随着IC特征尺寸越来越小,集成度越来越高,闩锁效应发生的可能性越来越高;...(1)在电路设计过程中,我们可以通过减缓 VCC_H discharge的速度,让VCC_H始终高于其他电位。...Latch-up是一种CMOS电路中特有的寄生效应,可能导致电路失效,甚至烧毁芯片。...具体解释如下:ESD测试与Latch-up的关系静电放电影响:ESD测试通过模拟静电放电的过程,对集成电路施加高电压。这些高电压脉冲可能穿透芯片内部的保护结构,并触发latch-up现象。...这些模型使用特定的测试仪器,如MK2测试仪,来模拟和施加高压应力。测试结果分析:ESD测试报告中常包含pre-stress和post-stress的I-V曲线。

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    持续集成环境下的 Android 模拟

    实现在持续集成环境中为您的应用运行测试的能力,是确保产品质量的重要一步。然而,通过创建镜像来为持续集成计算机重新创建稳定的环境是一个颇具挑战性的任务。...Android 模拟器的 Docker 预构建 现在,借助我们提供的预构建 Android 模拟器容器,在持续集成 (CI) 或者持续部署 (CD) 环境中设置和运行 Android 模拟器变得较以往轻松了许多...之前,我们发布了一篇博客: Android 模拟器的下载与 Docker 镜像生成脚本 来帮助开发者简化远程模拟器的部署与调试。...这些脚本可以简化寻找正确系统镜像、管理系统依赖的以及运行 Android 模拟器的过程。 现在,我们正更进一步,在为模拟器的每个主要发布版本都提供预构建的 Android 模拟器容器。...下面的脚本展示了如何集成 Android 模拟器容器到您的系统,以及如何使用它们运行测试: #!/bin/bash # 这是我们将要运行的远程镜像。

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    电赛前期准备

    能力准备:创新能力,软件编程能力,电路设计与调试能力,系统设计、制作与调试能力,仪器使用与参数测试能力,文档、数据归纳整理总结能力等。...主要的赛前准备工作(3)能力准备①电路设计能力 绘图软件与仿真等软件;通用元器件的特点和应用原理(最小处理器系统) ;相关专用芯片的使用方法(选取原则)。...③创新能力自主学习与知识使用能力,集成创新能力,分析问题与解决问题的能力等。...④文档归纳、整理与报告撰写能力 作品报告应包括:题目;摘要;需求;整体方案设计(需要论证)、系统框图;模块设计(需要论证,包括器件选择和电路设计) ;软件设计与流程图;调试与测试:测试方法(仪器)...如果控制器性能- -般,要結合集成的相矢控制模快来完成魎目功能 ロ 侍感噐: 侍感器部分是控制題的美鍵外没姿恋:加速度、陀螺佼 圄像:摂像尖(CCD、CMOS等)速度:編碣器、霍尓等 其他:紅外、超声波

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