CMOS管的动态参数:延迟时间RC和总功耗

时间常数

在电路原理中，某个点的电压公式由上图可知。

对该公式初始为0时，t时时刻为0-1电平转换的中间时刻，即V(t)=1/2*VDD时

对公式取以E为底的对数，求时间t得到，上图中下面的公式。

代入到CMOS中，

1、V无穷大取值为：VDD或VSS；

2、V(0)取值 为：0

3、V(t)取值为：1/2*VDD

最后推出t=RCIn2

其中：R是作为上级是电压源的MOS管的内阻，随VDD的增加而变小。

C是作为下级负载的MOS管的g-b间的寄生电容。

一般情况下，R、C这两个值在MOS管的器件手册上可以查到。

功耗

MOS管的动态参数，除了RC时间常数，还有功耗。如下图：

而动态功耗，包括两方面：R的导通功耗和C的负载功耗：

具体来说，R的导通功耗是N（P）管子导通时，管子等效动态电阻的功耗，计算的是流过管子电流的积分，由于电流是由小----变大，再由大----小；形如电容的充放电，所以又等效成一个电容Cpd。

，如下图所示：

由公式可以看出来，MOS管的功耗和电源VDD的平方成正比，前面讲MOS管的噪声容限时，发现提高VDD可以扩大噪声容限的范围。

但是那只是单次的，而这里功耗却是平方级增大。

所以，不能为了噪声而牺牲管子的功耗，否则容易烧掉器件。