靜態功耗

靜態功耗計算公式

靜態功耗是指設備上電但是信號沒有改變時所消耗的功耗。靜態功耗主要來源于：流過截止晶體管的亞閾值泄漏電流、流過柵介質的泄漏電流、源漏擴散區的p-n節泄漏電流（junction leakage）和競爭電流。計算公式為：靜態功耗 = 靜態工作電流 * 工作電壓。

靜態功耗是什么意思

靜態功耗是指電路狀態穩定時的功耗，其數量級很小。 通常，靜態功耗是指在沒有負載的情況下，電路中每個電阻元件的電流I和壓降V來計算每個元件的功率VI，并求和得到總功率。

靜態功耗和動態功耗

靜態功耗和動態功耗是電子器件中的兩種主要功耗類型。靜態功耗是指電子器件在靜態工作點時所消耗的功率，它的大小主要取決于器件的靜態工作點。當器件所有端口邏輯狀態穩定而不發生變化時，端口無需充/放電，器件內部僅存在泄露電流I_cc，此時的功耗就是靜態功耗。而動態功耗則源于芯片在正常工作時因信號翻轉引起的功耗，包括負載電容充電和放電時的翻轉功耗以及pmos和nmos管的串并聯結構都導通時的短路功耗。

在電路設計中，這兩種功耗都需要關注。對于靜態功耗，其來源主要是電路中的直流電流，如靜態電流和漏電流等，這些電流不隨時間變化，會導致電路中的能量浪費。因此，降低靜態功耗對于整體的低功耗設計是非常重要的。同時，動態功耗也需要控制，因為它會隨著芯片工作的頻繁程度而增大，影響設備的電池續航時間和工作效率。

CMOS反相器的靜態功耗

CMOS反相器的靜態功耗是指在穩態工作時，電源與地之間沒有通路，不會形成通路電流，因此靜態功耗為零。但是，實際電路中總有一些微弱的泄漏電流流過源或漏與襯底之間的反偏二極管，此時的靜態功耗為：P_stat=V_DDI_stat 。其中，V_DD是電源電壓，I_stat是泄漏電流。

靜態功耗單位

CMOS反相器的靜態功耗單位是瓦特（W）。這是電路設計中關心的重要問題之一，因為功耗的大小直接影響到電路的效率和可靠性。在理想情況下，CMOS反相器在穩態工作時PMOS與NMOS不會同時導通，電源與地之間沒有通路，不會形成通路電流，因此靜態功耗為零。然而實際電路中總有一些微弱的泄漏電流流過源或漏與襯底之間的反偏二極管，此時的靜態功耗為：P_stat=V_DDI_stat 。其中，V_DD是電源電壓，I_stat是泄漏電流。