所谓Cl负载功耗,是前一级的CMOS管作为下一级的电压信号源输出时,由于下一级CMOS管G—B间的绝缘层SiO2而形成的等效电容间的充放电过程,电流的功耗。
负载功耗的过程如上图所示。
计算如下图所示:
这样,我们知道,COMS管的总功耗实际上主要由动态功耗决定的。而动态功耗主要由3个参数决定:
1、Cp和Cl;该参数由工艺决定,一旦器件成型,数据已确定。
2、f:该参数由器件工作频率决定
3、VDD:该参数由器件的逻辑电压源决定。
现在器件,一般采用提高频率f,降低VDD来提高速度并保持低功耗的性能;但是降低VDD有一个重大的拦路虎:数字电路的立身根本—允许信号的偏差,即输入信号的噪声容限的宽度会缩小,导致输出信号的可靠性降低。
STM32芯片使用的也是CMOS逻辑电路,我使用的芯片F7主频已经到了216MHz,跟最初使用的f1的主频72MHz相比,增大到了3倍。
STM32F1据说是:1.8 V电压 在停止模式下,典型功耗为20 μA
STM32F7据说是:1.8 V电压 在停止模式下,典型功耗为100 μA
但是我们在设计时,一般STM32的VDD=3.3V
(3.3/1.8)^2=3.3
所以,可不可以说主频上升3倍,通过VDD的下调,功耗又下降3倍,从而保持功耗不会有大的提升?
可是噪声容限的宽度缩小了多少呢?
ST又是用什么工程方法和加工工艺来解决这个问题呢?
这些就留着后续学习过程中来寻找答案吧。
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