Fórmulas de Lógica digital

As fórmulas de lógica digital quantificam os limiares lógicos, a capacidade de excitação e as margens de temporização entre portas. Estas calculadoras ajudam-no a verificar interfaces e a orçamentar os atrasos de propagação. São essenciais para projetos fiáveis de alta velocidade e de tensão mista.

Calculadoras de Fórmulas de Lógica digital

Resultado resolvido para cada fórmula de Lógica digital

Fórmula Expressão Resultado resolvido
Potência Dinâmica CMOS P = C × V² × f Load Capacitance 1 pF, Supply Voltage 0.33 V, Switching Frequency 100 kHz → Power = 0.01089 µW
Tempo de Subida para Largura de Banda BW = 0.35 / tr Rise Time 100 ps → Bandwidth = 3.5 GHz
Margem de Tempo de Setup Tmargin = Tclk − Tpd − Tsetup Clock Period 0.22 ns, Propagation Delay 0.47 ns, Setup Time 47 ps → Timing Margin = -0.297 ns
Dissipação de Potência Estática P = Vdd × Ileakage Supply Voltage 0.33 V, Leakage Current 100 nA → Static Power = 0.033 µW
Margem de Temporização por Skew de Relógio Tmargin = Tclk − Tskew − Tsetup Clock Period 0.22 ns, Clock Skew 0.47 ns, Setup Time 47 ps → Timing Margin = -0.297 ns
Margem de Ruído Lógica 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
Resistência 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
Razão de Translador de Nível 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
Divisão de Frequência por Contador fout = fin / 2ⁿ Input Frequency 100 kHz, Counter Stages 0.025 → Output Frequency = 98.28 kHz

Variáveis usadas nas fórmulas de Lógica digital

  • P — Dissipação de potência dinâmica (W)
  • C — Capacitância comutada total (F)
  • V — Tensão de alimentação (V)
  • f — Frequência de comutação (Hz)
  • BW — Largura de banda aproximada que contém conteúdo espectral significativo (Hz)
  • tr — Tempo de subida do sinal, 10% a 90% (s)
  • Tmargin — Folga de temporização disponível (s)
  • Tclk — Período do relógio (s)
  • Tpd — Atraso de propagação total através da lógica e do encaminhamento (s)
  • Tsetup — Requisito de tempo de setup do flip-flop (s)
  • Vdd — Tensão de alimentação (V)
  • Ileakage — Corrente de fuga total (A)
  • Tskew — Skew de relógio entre a fonte e o destino (s)
  • NM — Tensão de margem de ruído (V)
  • V_OH — Tensão mínima de saída alta (V)
  • V_IH — Limiar mínimo da tensão de entrada alta (V)
  • N — Número máximo de portas que podem ser acionadas
  • I_source — Corrente máxima que o acionador pode fornecer/drenar (A)
  • I_sink — Corrente de entrada exigida por cada porta recetora (A)
  • R — Valor da resistência de pull-up (Ω)
  • V_cc — Tensão de alimentação (V)
  • V_OL — Tensão de saída baixa máxima aceitável (V)
  • R₁/R₂ — Razão entre a resistência superior e a inferior
  • V_in — Tensão lógica alta de entrada (V)
  • V_out — Tensão lógica alta de saída desejada (V)
  • States — Número de valores distintos (códigos)
  • n — Número de bits
  • fout — Frequência de saída dividida (Hz)
  • fin — Frequência do relógio de entrada (Hz)

Perguntas frequentes sobre Lógica digital

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