CMOS傳輸門由一個PMOS和一個NMOS管并聯(lián)構(gòu)成,傳輸門(TG)就是一種傳輸模擬信號的模擬開關。
傳輸門工作原理
TP和TN是結(jié)構(gòu)對稱的器件,它們的漏極和源極是可互換的。設它們的開啟電壓|VT|=2V且輸入模擬信號的變化范圍為-5V到+5V。為使襯底與漏源極之間的PN結(jié)任何時刻都不致正偏,故TP的襯底接+5V電壓,而TN的襯底接-5V電壓。兩管的柵極由互補的信號電壓(+5V和-5V)來控制,分別用C和!C表示。
傳輸門的工作情況如下:當C端接低電壓-5V時TN的柵壓即為-5V,vI取-5V到+5V范圍內(nèi)的任意值時,TN不導通。同時、TP的柵壓為+5V,TP亦不導通??梢?,當C端接低電壓時,開關是斷開的。為使開關接通,可將C端接高電壓+5V。此時TN的柵壓為+5V,vI在-5V到+3V的范圍內(nèi),TN導通。同時TP的棚壓為-5V,vI在-3V到+5V的范圍內(nèi)TP將導通。
由上分析可知,當vI<+3V時,僅有TN導通,而當vI>-3V時,僅有TP導通當vI在-3V到+3V的范圍內(nèi),TN和TP兩管均導通。進一步分析還可看到,一管導通的程度愈深,另一管的導通程度則相應地減小。換句話說,當一管的導通電阻減小,則另一管的導通電阻就增加。由于兩管系并聯(lián)運行,可近似地認為開關的導通電阻近似為一常數(shù)。這是CMOS傳輸出門的優(yōu)點。在正常工作時,模擬開關的導通電阻值約為數(shù)百歐,當它與輸入阻抗為兆歐級的運放串接時,可以忽略不計。
傳輸門電路圖
傳輸門或模擬開關被定義為一種電子元件,它將選擇性地阻止或傳遞從輸入到輸出的信號電平。該固態(tài)開關由pMOS晶體管和nMOS晶體管組成??刂茤艠O以互補方式偏置,因此兩個晶體管要么打開,要么關閉。
當節(jié)點A上的電壓為邏輯1時,互補邏輯0施加于節(jié)點/A,允許兩個晶體管在IN到OUT處傳導和傳遞信號。當節(jié)點/A上的電壓為邏輯0時,互補邏輯1施加到節(jié)點A,關閉兩個晶體管,并在IN和OUT節(jié)點上強制高阻抗條件。這種高阻抗條件代表DS3690通道可能反映下游的第三種“狀態(tài)”(高、低或高阻態(tài))。
原理圖(圖1)包括IN和OUT的任意標簽,因為如果這些標簽被反轉(zhuǎn),電路將以相同的方式工作。這種設計提供了真正的雙向連接,而不會降低輸入信號。
![傳輸門,傳輸門電路圖](http://m.0731law.cn/uploadfile/2024/0417/20240417060457590.png)
傳輸門的公共電路符號描述了電路操作的雙向性質(zhì)(圖 2)。
![傳輸門,傳輸門電路圖](http://m.0731law.cn/uploadfile/2024/0417/20240417060507742.png)
傳輸門的用途:
傳輸門通常用作邏輯電路的構(gòu)建模塊,例如D鎖存器或D觸發(fā)器。作為獨立電路,傳輸門可以在熱插入或拔出期間將一個或多個組件與實時信號隔離。在安全應用中,它們可以有選擇地阻止關鍵信號或數(shù)據(jù)在未經(jīng)適當硬件控制授權(quán)的情況下傳輸。
圖3中的連接方案設計用于隔離微處理器和存儲器組件之間的I/O總線,以防存儲器被移除。SRAM以物理方式安裝在可移動存儲卡上;DS3690傳輸門用于隔離通過連接器路由的各種信號。
![傳輸門,傳輸門電路圖](http://m.0731law.cn/uploadfile/2024/0417/20240417060520341.png)
SRAM的接地連接通過連接器反饋,以下拉DS3690芯片使能(/CE)引腳。此操作在安裝存儲卡時啟用傳輸門。
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