Language
Country/Area
No result found
معجزة تقنية CMOS: كيفية تمكين المفاتيح الإلكترونية من تحقيق الإرسال ثنائي الاتجاه؟
في الأجهزة الإلكترونية الحديثة، يعد نقل الإشارات السريع والمرن والفعال أمرًا بالغ الأهمية. بوابة النقل (TG)، كنوع جديد من المفاتيح الإلكترونية، موجودة مثل المرحل ولديها القدرة على إرسال الإشارات في كلا الاتجاهين، مما يؤدي إلى تغييرات ثورية في عدد لا يحصى من التطبيقات.
هيكل بوابة النقل
تتكون بوابة النقل من ترانزستورات ذات تأثير ميداني (FETs) وهي مصممة بتقنية CMOS. في هذا التصميم، يتم توصيل ترانزستورات PMOS وNMOS بالتوازي مع توصيل أطراف الصف والمصدر الخاصة بهم معًا، بينما يتم توصيل أطراف البوابة الخاصة بهم من خلال عاكس (ليست بوابة). بالإضافة إلى ذلك، يتم توصيل أطراف الركيزة لهذه الترانزستورات بمصدر الطاقة لضمان انحياز الثنائيات الركيزة الطفيلية بشكل عكسي لمنع التداخل مع تدفق الإشارة.
يمكن لترانزستورات PMOS الخاصة ببوابات النقل نقل المنطق "1" بقوة، بينما تركز ترانزستورات NMOS على منطق الإرسال "0".
وظيفة بوابة النقل
يعتمد تشغيل بوابة الإرسال على إشارة دخل التحكم. عندما يكون دخل التحكم صفرًا منطقيًا، لا يقوم أي من ترانزستورات NMOS أو PMOS بالتوصيل، مما يترك بوابة النقل في حالة مغلقة. عندما تتحول إشارة التحكم إلى الإشارة المنطقية، يبدأ NMOS في التوصيل، وتبدأ بوابة النقل في العمل.
يضمن هذا التصميم إمكانية التحكم في تدفق الإشارة بحرية في نطاقات جهد مختلفة، مما يحسن مرونة النظام الإلكتروني بشكل كبير.
سيناريوهات التطبيق
المفتاح الإلكتروني
في تنفيذ المفاتيح الإلكترونية، تُستخدم بوابات النقل على نطاق واسع في معددات الإرسال التناظرية. خذ المفتاح ثنائي الاتجاه من النوع 4066 كمثال. يمكن لهذا الجهاز التعامل مع مختلف الإشارات التناظرية والرقمية وقد تم إطلاقه من قبل العديد من الشركات المصنعة.
متعدد الإرسال التناظري
في العديد من أنظمة الإشارات المختلطة، تُستخدم معددات الإرسال التناظرية لتوجيه قنوات إدخال تناظرية متعددة إلى محول واحد من تناظري إلى رقمي، مما يؤدي إلى تحسين كفاءة النظام بشكل عام.
الدائرة المنطقية
في تصميم الدوائر المنطقية، يمكن لبوابات النقل أيضًا أن تحل محل شبكات السحب والسحب التقليدية CMOS. يتيح هذا النهج المبتكر تصميمات الدوائر مع مزايا من حيث السلامة والاكتناز.
تطبيق الجهد السلبي
بالإضافة إلى الإشارات الرقمية التقليدية، يمكن لبوابات النقل أيضًا التبديل في وجود جهود متناوبة، مثل الإشارات الصوتية. ومع ذلك، في هذه الحالة، يجب أن يكون جهد الإمداد السلبي أقل من الحد الأدنى لجهد الإشارة لضمان عدم توصيل الصمام الثنائي للركيزة.
يشيع استخدام الشريحة القياسية 4053 التي تستخدم بوابة نقل لاختيار المدخلات التناظرية في مكبرات الصوت، مما يوضح مرونتها ووظيفتها.
التطلع إلى المستقبل
مع تقدم التكنولوجيا، سيستمر تطبيق تكنولوجيا CMOS وبوابات النقل في التوسع ليشمل أنظمة وسيناريوهات أكثر تعقيدًا. هل سنرى تصميمات أكثر تقدمًا لبوابات النقل في المستقبل لتحسين أداء وكفاءة معالجة الإشارات؟
