¿Se cuenta la resistencia de la compuerta FET en la constante de tiempo RC?

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Según tengo entendido, una salida lógica "1" a una entrada de otro IC se puede modelar así:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

con C1 representando la capacitancia de salida, R1 el Rds (activado) de los FET internos del IC "emisor", C2 representando la capacitancia de entrada y R2 representando la resistencia en la puerta del chip "receptor". (todos los valores son valores de muestra de algunas hojas de datos; R2 se extrapola de forma conservadora).

Pero, cuando se intenta calcular el tiempo para que la compuerta reciba el "1" (que se supone que es el instante en el que la tensión en C2 es igual a la tensión de umbral, como si estuviera basada en la tensión a través de R2, sería inmediato, y sé que la constante de tiempo RC causa problemas a altas velocidades, por lo que no puede ser eso. (R1 no se tiene en cuenta para facilitar los cálculos)

$$ ESC = (\ frac 2 5 * 10 ^ {12} + \ frac 2 7 * 10 ^ {12}) ^ {- 1} = 1.25 * 10 ^ {- 12} F $$ $$ \ tau = 1.0 * 10 ^ 7 * 1.25 * 10 ^ {- 12} = 1.25 * 10 ^ {- 5} s $$ $$ Q (t) = 1.25 * 10 ^ {- 12} * 5 (1 - e ^ {{- t} / \ tau}) $$ o: \ $ V = \ frac Q C \ $ Entonces, resolviendo esta ecuación para t debería hacer: $$ 3.5 = \ frac {Q (t)} {2.5 * 10 ^ {- 12}} $$ $$ \ Rightarrow 3.5 = \ frac {1.25 * 10 ^ {- 12} * 5 (1 - e ^ {{- t} / ({1.25 * 10 ^ {- 5}})})} {2.5 * 10 ^ {-12}} $$ $$ \ Rightarrow 3.5 = \ frac {1.25 * 5 (1 - e ^ {{- t} / ({1.25 * 10 ^ {- 5}})})} {2.5} $$

$$ \ Rightarrow 3.5 = \ frac {5 (1 - e ^ {{- t} / ({1.25 * 10 ^ {- 5}})})} {2} $$

$$ \ Rightarrow 7 = 5 (1 - e ^ {{- t} / ({1.25 * 10 ^ {- 5}})}) $$

$$ \ Rightarrow 2 = -5 * e ^ {- t / ({1.25 * 10 ^ {- 5}})} $$ $$ \ Rightarrow \ frac 2 5 = -e ^ {- t / ({1.25 * 10 ^ {- 5}})} $$ $$ \ Rightarrow \ ln (\ frac 2 5) = - \ frac {-t} {1.25 * 10 ^ {- 5}} $$ $$ \ Rightarrow -1 * \ ln (\ frac 2 5) * 1.25 * 10 ^ {- 5} = -t $$ $$ \ Rightarrow t \ approx -0.00001145363 s $$

Pero eso es obviamente incorrecto. Si la propagación "típica" de la señal entre ICs, ¿por qué los IC tienen tiempos de propagación en nanosegundos, ya que la transmisión de la señal es mucho más restrictiva que el tiempo real de "cálculo"?

Estoy seguro de que he cometido un error en alguna parte, tal vez en mis suposiciones, ciertamente en mis ecuaciones, el resultado es negativo . Qué es ? ¿Y cuál es la forma correcta de pensar acerca de la capacitancia de entrada / salida? Creo que tiene que ver con la resistencia de la puerta del FET, pero no estoy seguro ...

    

1 respuesta

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Tu modelo no tiene mucho sentido. Probablemente quieras algo más como esto

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Los búferes aquí representan dispositivos ideales, con las no idealidades modeladas por los elementos R y C.

Observe, en particular, que los condensadores no están en serie con la ruta de la señal.

También diría que tus valores de capacitancia parecen bastante altos. Los valores en el rango de 5-10 picofaradios son más comunes, incluso para circuitos integrados de lógica discreta. Consulte las hojas de datos de las piezas que desea modelar para obtener valores razonables.

    
respondido por el The Photon

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