Diferența dintre caracterul static și caracterul dinamic din nMOS

Cei care știți bine fizica lor vor avea o idee despre ce este vorba despre acest articol. Pentru cei care nu fac asta, hai să ne păstrăm simplu că vom discuta circuitele și disiparea de putere care are loc în circuite. Când folosim abrevierea nMOS, care este scurtă pentru semiconductorul de tip oxid de metal N, se face referire la logica care folosește MOSFET-uri, adică tranzistoare eficace de câmp de semiconductor de tip n. Aceasta se face pentru a implementa un număr de circuite digitale diferite, cum ar fi porțile logice.

Pentru început, tranzistoarele nMOS au 4 moduri de funcționare; trioda, cut-off (cunoscut și ca sub-prag), saturația (numită și activă) și saturația vitezei. Există disipare de putere în orice tranzistor care este folosit, mai degrabă vorbind, în general, există disipare de putere în orice circuit care este făcut și funcționează. Această pierdere a puterii are o componentă statică și dinamică și poate fi într-adevăr o sarcină dificilă de a le spune separat în simulări. Acesta este motivul pentru care este posibil ca oamenii să nu le poată deosebi unul de celălalt. De aici rezultă dezvoltarea distincției terminologice a două tipuri de personaje, și anume statice și dinamice. În circuitele integrate, nMOS este ceea ce putem numi o familie logică digitală, care utilizează o singură tensiune de alimentare, spre deosebire de familiile logice nMOS mai vechi, care necesită mai mult de o tensiune de alimentare.

Pentru a diferenția cele două în cuvinte simple, putem spune că un caracter static este unul care nu va suferi o schimbare importantă la nici o parte și rămâne, în esență, la fel ca la sfârșitul de la început. În contrast cu aceasta, un caracter dinamic se referă la cel care va suferi o schimbare importantă la un moment dat. Rețineți că această definiție și diferențiere nu este specifică caracterelor statice și dinamice din nMOS, ci se referă la distincția generală dintre orice caracter static și dinamic. Deci, punându-le în referință la nMOS, putem deduce simplu că personajele statice din nMOS nu prezintă nici o schimbare pe parcursul vieții circuitului, în timp ce personajele dinamice prezintă o schimbare în același mod.

Circuitele NMOS sunt de obicei utilizate pentru comutarea la viteze mari. Aceste circuite folosesc tranzistoare nMOS ca switch-uri. Atunci când se utilizează o poartă statică NAND, se aplică două tranzistoare pe circuitele de porți respective. Conectarea prea multor tranzistoare de intrare în serie nu este recomandată deoarece poate crește timpul de comutare. În porțiunea statică NOR, două tranzistoare sunt conectate în paralel. Pe de altă parte, în circuitele Dynamic nMOS, metoda principală este de a stoca valorile logice utilizând capacitățile de intrare ale tranzistorilor nMOS. Sistemul dinamic funcționează într-un regim de putere redusă de disipare. În plus, circuitele dinamice oferă o densitate mai bună de integrare în comparație cu omologii lor statici. Cu toate acestea, un sistem dinamic nu este întotdeauna cea mai bună opțiune deoarece are nevoie de mai multe comenzi de conducere sau mai multă logică spre deosebire de un sistem static.

Rezumatul diferențelor exprimate în puncte

1. Un caracter static este unul care nu va suferi o schimbare importantă la nici o parte și rămâne, în esență, la fel ca la sfârșitul începutului. În contrast cu aceasta, un caracter dinamic se referă la cel care va suferi o schimbare importantă la un moment dat

2. Caracterele statice din nMOS nu prezintă nici o schimbare pe parcursul vieții circuitului, în timp ce personajele dinamice prezintă o schimbare pe același curs

3. Când se utilizează o poartă statică NAND, se aplică două tranzistoare pe circuitele de porți respective. Conectarea prea multor tranzistoare de intrare în serie nu este recomandată deoarece poate crește timpul de comutare. În porțiunea statică NOR, două tranzistoare sunt conectate în paralel. Pe de altă parte, în circuitele Dynamic nMOS, metoda principală este de a stoca valorile logice utilizând capacitățile de intrare ale tranzistorilor nMOS

4. Circuitele dinamice oferă o densitate mai bună de integrare, în timp ce circuitele statice oferă o densitate de integrare mai slabă comparativ

5. Sistemele dinamice nu sunt întotdeauna cea mai bună opțiune deoarece au nevoie de mai multe comenzi de conducere sau mai multă logică; sistemele statice necesită comenzi mai mici de logică sau de intrare