所謂Cl負載功耗,是前一級的CMOS管作為下一級的電壓訊號源輸出時,由於下一級CMOS管G---B間的絕緣層SiO2而形成的等效電容間的充放電過程,電流的功耗。
負載功耗的過程如上圖所示。
計算如下圖所示:
這樣,我們知道,COMS管的總功耗實際上主要由動態功耗決定的。而動態功耗主要由3個引數決定:
1、Cp和Cl;該引數由工藝決定,一旦器件成型,資料已確定。
2、f:該引數由器件工作頻率決定
3、VDD:該引數由器件的邏輯電壓源決定。
現在器件,一般採用提高頻率f,降低VDD來提高速度並保持低功耗的效能;但是降低VDD有一個重大的攔路虎:數位電路的立身根本---允許訊號的偏差,即輸入訊號的噪聲容限的寬度會縮小,導致輸出訊號的可靠性降低。
STM32晶片使用的也是CMOS邏輯電路,我使用的晶片F7主頻已經到了216MHz,跟最初使用的f1的主頻72MHz相比,增大到了3倍。
STM32F1據說是:1.8 V電壓 在停止模式下,典型功耗為20 µA
STM32F7據說是:1.8 V電壓 在停止模式下,典型功耗為100 µA
但是我們在設計時,一般STM32的VDD=3.3V
(3.3/1.8)^2=3.3
所以,可不可以說主頻上升3倍,透過VDD的下調,功耗又下降3倍,從而保持功耗不會有大的提升?
可是噪聲容限的寬度縮小了多少呢?
ST又是用什麼工程方法和加工工藝來解決這個問題呢?
這些就留著後續學習過程中來尋找答案吧。