Różnica między statycznym a dynamicznym charakterem w nMOS

Ci z was, którzy dobrze znają swoją fizykę, będą mieli pojęcie o tym, o czym jest ten artykuł. Dla tych, którzy tego nie robią, postarajmy się, abyśmy omawiali obwody i rozpraszanie mocy, które zachodzi w obwodach. Kiedy używamy skrótu nMOS, który jest skrótem od półprzewodnika z tlenku metalu typu N, mamy na myśli logikę, która wykorzystuje MOSFET, to znaczy tranzystory polowe z tlenku metalu typu półprzewodnika typu n. Odbywa się to w celu zaimplementowania szeregu różnych obwodów cyfrowych, takich jak bramki logiczne.

Na początek tranzystory nMOS mają 4 tryby działania; trioda, odcięcie (znane również jako podprog), nasycenie (zwane również aktywnym) i nasycenie prędkości. W każdym z używanych tranzystorów występuje rozpraszanie mocy, a raczej ogólnie rzecz biorąc, rozpraszanie mocy odbywa się w każdym utworzonym i działającym obwodzie. Ta utrata mocy ma składową statyczną i dynamiczną, a rozróżnienie ich w symulacji może być trudne. To jest powód, dla którego ludzie mogą nie być w stanie ich odróżnić. Stąd rozwój terminologicznego rozróżnienia dwóch rodzajów znaków, mianowicie statycznego i dynamicznego. W układach scalonych nMOS jest tym, co możemy nazwać cyfrową rodziną logiczną, która wykorzystuje pojedyncze napięcie zasilania w przeciwieństwie do starszych rodzin logicznych nMOS, które wymagały więcej niż jednego napięcia zasilania.

Aby rozróżnić te dwa w prostych słowach, możemy powiedzieć, że charakter statyczny to taki, który nie ulegnie istotnej zmianie w żadnej części i pozostaje zasadniczo taki sam na końcu, jak na początku. W przeciwieństwie do tego, charakter dynamiczny odnosi się do tego, który w pewnym momencie ulegnie ważnej zmianie. Zauważ, że ta definicja i rozróżnienie nie jest specyficzna dla znaków statycznych i dynamicznych w nMOS, ale odnosi się do ogólnego rozróżnienia między dowolnymi znakami statycznymi i dynamicznymi. Umieszczając je w odniesieniu do nMOS, możemy wyciągnąć prosty wniosek, że znaki statyczne w nMOS nie wykazują żadnych zmian w ciągu życia obwodu, podczas gdy znaki dynamiczne wykazują pewną zmianę w tym samym przebiegu.

Obwody NMOS są zwykle używane do szybkiego przełączania. Obwody te wykorzystują tranzystory nMOS jako przełączniki. Podczas korzystania ze statycznej bramki NAND, dwa tranzystory są stosowane w odpowiednich obwodach bramek. Podłączanie zbyt wielu tranzystorów wejściowych szeregowo nie jest zalecane, ponieważ może to wydłużyć czas przełączania. W statycznej bramce NOR dwa tranzystory są połączone równolegle. Z drugiej strony, w obwodach Dynamic nMOS podstawową metodą jest przechowywanie wartości logicznych przy użyciu pojemności wejściowych tranzystorów nMOS. System dynamiczny działa w małym reżimie mocy rozpraszania. Ponadto obwody dynamiczne oferują lepszą gęstość integracji w porównaniu z ich statycznymi odpowiednikami. Jednak system dynamiczny nie zawsze jest najlepszą opcją, ponieważ wymaga większej liczby poleceń jazdy lub logiki w przeciwieństwie do systemu statycznego.

Podsumowanie różnic wyrażonych w punktach

1. Charakter statyczny to taki, który nie ulegnie żadnej istotnej zmianie i pozostaje zasadniczo taki sam na końcu, jak na początku. W przeciwieństwie do tego, charakter dynamiczny odnosi się do tego, który w pewnym momencie ulegnie ważnej zmianie

2. Znaki statyczne w nMOS nie wykazują żadnych zmian w ciągu życia obwodu, podczas gdy znaki dynamiczne wykazują jakąś zmianę w tym samym przebiegu

3. Podczas korzystania ze statycznej bramki NAND, dwa tranzystory są stosowane w odpowiednich obwodach bramek. Podłączanie zbyt wielu tranzystorów wejściowych szeregowo nie jest zalecane, ponieważ może to wydłużyć czas przełączania. W statycznej bramce NOR dwa tranzystory są połączone równolegle. Z drugiej strony, w obwodach Dynamic nMOS podstawową metodą jest przechowywanie wartości logicznych przy użyciu pojemności wejściowych tranzystorów nMOS

4. Obwody dynamiczne oferują lepszą gęstość integracji, podczas gdy obwody statyczne oferują gorszą gęstość integracji w porównaniu

5. Systemy dynamiczne nie zawsze są najlepszą opcją, ponieważ wymagają więcej poleceń jazdy lub większej logiki; systemy statyczne wymagają mniejszej logiki lub poleceń wejściowych