Fórmulas de Lógica digital

Las fórmulas de lógica digital cuantifican los umbrales lógicos, la capacidad de excitación y los márgenes de temporización entre puertas. Estas calculadoras te ayudan a verificar interfaces y a presupuestar los retardos de propagación. Son esenciales para un diseño fiable de alta velocidad y de tensión mixta.

Calculadoras de fórmulas de Lógica digital

Resultado resuelto para cada fórmula de Lógica digital

Fórmula Expresión Resultado resuelto
Potencia Dinámica CMOS P = C × V² × f Load Capacitance 1 pF, Supply Voltage 0.33 V, Switching Frequency 100 kHz → Power = 0.01089 µW
Tiempo de Subida a Ancho de Banda BW = 0.35 / tr Rise Time 100 ps → Bandwidth = 3.5 GHz
Margen de Tiempo de Establecimiento Tmargin = Tclk − Tpd − Tsetup Clock Period 0.22 ns, Propagation Delay 0.47 ns, Setup Time 47 ps → Timing Margin = -0.297 ns
Disipación de Potencia Estática P = Vdd × Ileakage Supply Voltage 0.33 V, Leakage Current 100 nA → Static Power = 0.033 µW
Margen de Temporización por Sesgo de Reloj Tmargin = Tclk − Tskew − Tsetup Clock Period 0.22 ns, Clock Skew 0.47 ns, Setup Time 47 ps → Timing Margin = -0.297 ns
Margen de Ruido Lógico NMH = VOH_min − VIH_min Output High (min) 0.726 V, Input High (min) 1.55 V → Noise Margin = -0.824 V
Fanout Digital N = Isource / Isink_per_gate Driver Source Current 100 µA, Sink Current per Gate 0.22 mA → Maximum Fanout = 0.4545
Resistencia de Pull-Up para Lógica R = (Vcc − VOH) / Isink Supply Voltage 0.33 V, Max Low-Side Voltage 0.726 V, Sink Current 100 µA → Pull-Up Resistor = -3.96 kΩ
Relación del Adaptador de Nivel Resistivo R1/R2 = (Vin − Vout) / Vout Input (Higher) Voltage 0.33 V, Output (Lower) Voltage 0.726 V → R1/R2 Ratio = -0.5455
Número de Estados (n bits) States = 2ⁿ Number of Bits 0.055 → Number of States = 1.039
División de Frecuencia por Contador fout = fin / 2ⁿ Input Frequency 100 kHz, Counter Stages 0.025 → Output Frequency = 98.28 kHz

Variables usadas en las fórmulas de Lógica digital

  • P — Disipación de potencia dinámica (W)
  • C — Capacitancia total conmutada (F)
  • V — Tensión de alimentación (V)
  • f — Frecuencia de conmutación (Hz)
  • BW — Ancho de banda aproximado que contiene contenido espectral significativo (Hz)
  • tr — Tiempo de subida de la señal, del 10% al 90% (s)
  • Tmargin — Margen de tiempo disponible (s)
  • Tclk — Período de reloj (s)
  • Tpd — Retardo de propagación total a través de la lógica y el enrutamiento (s)
  • Tsetup — Requisito de tiempo de establecimiento del flip-flop (s)
  • Vdd — Tensión de alimentación (V)
  • Ileakage — Corriente de fuga total (A)
  • Tskew — Sesgo de reloj entre la fuente y el destino (s)
  • NM — Tensión de margen de ruido (V)
  • V_OH — Tensión de salida alta mínima (V)
  • V_IH — Umbral mínimo de tensión de entrada alta (V)
  • N — Número máximo de puertas que se pueden excitar
  • I_source — Corriente máxima que el excitador puede suministrar/absorber (A)
  • I_sink — Corriente de entrada requerida por cada puerta receptora (A)
  • R — Valor de la resistencia de pull-up (Ω)
  • V_cc — Tensión de alimentación (V)
  • V_OL — Tensión de salida baja máxima aceptable (V)
  • R₁/R₂ — Relación entre la resistencia superior y la inferior
  • V_in — Tensión de nivel lógico alto de entrada (V)
  • V_out — Tensión de nivel lógico alto de salida deseada (V)
  • States — Número de valores distintos (códigos)
  • n — Número de bits
  • fout — Frecuencia de salida dividida (Hz)
  • fin — Frecuencia de reloj de entrada (Hz)

Preguntas frecuentes sobre Lógica digital

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