डिजिटल CMOS सर्किट में बिजली की खपत को समझना ऊर्जा कुशल इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के डिजाइन के लिए आवश्यक है। इसमें विभिन्न कारकों का विश्लेषण करना शामिल है जो सर्किट ऑपरेशन के दौरान उपयोग की जाने वाली कुल शक्ति में योगदान करते हैं। यह लेख CMOS प्रौद्योगिकी में बिजली की खपत को बढ़ाने में शामिल प्रमुख अवधारणाओं और गणनाओं का अवलोकन प्रदान करता है।

बिजली की खपत के घटक

CMOS सर्किट में बिजली की खपत में मुख्य रूप से गतिशील और स्थिर घटक होते हैं। गतिशील शक्ति स्विचिंग गतिविधियों के दौरान भार समाई चार्ज करने और निर्वहन करने से जुड़ी होती है। स्थैतिक शक्ति के परिणाम रिसाव धाराओं से होते हैं जो सर्किट स्विचन नहीं होने पर भी प्रवाहित होते हैं।

गतिशील शक्ति की गणना

गतिशील शक्ति (P]dynamic) का अनुमान सूत्र का उपयोग करके किया जा सकता है:

Pdynamic]]]] = α C]L] V]]2]] f]]]]

कहाँ:

  • α] स्विचन गतिविधि कारक (प्रति क्लॉक चक्र संक्रमण की औसत संख्या) है।
  • CL]]] लोड समाई है
  • V] आपूर्ति वोल्टेज है
  • f] घड़ी आवृत्ति है

स्थैतिक शक्ति का आकलन

स्थैतिक शक्ति (P]static) मुख्य रूप से ट्रांजिस्टर में रिसाव धाराओं के कारण है। यह निम्नलिखित द्वारा अनुमान लगाया जा सकता है:

Pstatic]] = I]leak] V]]]

जहाँ मैं leak[ वर्तमान रिसाव है, जो प्रक्रिया प्रौद्योगिकी और तापमान पर निर्भर करता है।

समग्र विद्युत उपभोग

कुल बिजली की खपत गतिशील और स्थिर घटकों का योग है:

Ptotal]]] = P]]dynamic] + P]static]]]]]]]]