Language
Country/Area
No result found
سر بوابة النقل: لماذا يتحكم هذا المكون الصغير في تدفق التيار الكهربائي؟
هيكل بوابة النقل
تتكون بوابة النقل من اثنين من الترانزستورات ذات التأثير الميداني (FETs)، بما في ذلك MOSFET من النوع N وMOSFET من النوع P، والتي يتم توصيلها بالتوازي. أهم نقطة في هذا التصميم هي أن الطرف الطرفي غير متصل بطرف المصدر، مما يجعل نقل الإشارة بين المدخل والمخرج أكثر سلاسة.
في بوابة الإرسال، يمكن لـ MOSFET من النوع P أن ينقل 1 بكفاءة ولكنه يؤدي بشكل سيئ في نقل 0. وعلى النقيض من ذلك، يمكن لـ MOSFET من النوع N أن ينقل 0 بفعالية ولكنه يؤدي بشكل أسوأ قليلاً في نقل 1.
وظيفة بوابة الإرسال
عندما يكون مدخل التحكم هو الصفر المنطقي (الجهد السلبي)، فإن بوابة MOSFET من النوع N تتأثر أيضًا بالجهد السلبي، مما يتسبب في عدم توصيلها. وعلى العكس من ذلك، عندما يكون مدخل التحكم هو المنطق الأول، تبدأ الترانزستورات MOSFET في إرسال الإشارات وفقًا للتغيرات في الجهد الموجب والسالب.
يضمن هذا التصميم أنه بغض النظر عن جهة اتصال جهد الإدخال، يمكن لبوابة النقل التحكم بشكل فعال في تدفق التيار، وبالتالي تشغيل الإشارة أو إيقاف تشغيلها.
تطبيق بوابة النقل
المفتاح الإلكتروني
تعتبر بوابات النقل مثالية لتنفيذ المفاتيح الإلكترونية والمضاعفات التناظرية. يمكن تبديل بوابات الإرسال بسهولة عندما تكون هناك حاجة لتوجيه الإشارات إلى مخرجات مختلفة.
المضاعف التناظري
تستخدم العديد من أنظمة الإشارة المختلطة أجهزة مضاعفة الإشارات التناظرية لتوجيه قنوات إدخال تناظرية متعددة إلى محول تناظري إلى رقمي (ADC) واحد. يمكن لهذه الوظيفة تحسين مرونة وكفاءة النظام بشكل فعال.
الدوائر المنطقية
يمكن أيضًا استخدام بوابات النقل لبناء الدوائر المنطقية، واستبدال شبكات السحب والخفض التقليدية CMOS، وهو النهج الذي يكون غالبًا أكثر إحكاما في تنفيذ السيليكون.تطبيق الجهد السالب
عندما تكون هناك حاجة إلى تبديل جهد التيار المتردد (مثل الإشارات الصوتية)، يتم تصميم بوابة الإرسال بحيث لا يتم توصيل الصمام الثنائي للركيزة، وبالتالي ضمان صحة تدفق الإشارة.
ملخص لا تلعب بوابات النقل دورًا لا غنى عنه في العديد من التطبيقات الإلكترونية والرقمية فحسب، بل ساهمت مرونتها وفعاليتها أيضًا في تعزيز تطوير العديد من التقنيات. من المفاتيح الإلكترونية إلى المجمِّعات التناظرية، لا يزال استكشاف إمكانات هذه المكونات الصغيرة مستمراً. في التصميمات الإلكترونية المستقبلية، هل ستصبح بوابات النقل مكونات أكثر أهمية؟ دعونا نفكر في هذا الاحتمال معًا.ومن الأمثلة الجيدة على ذلك الشريحة القياسية 4053، والتي تستخدم عادة للاختيار بين المدخلات التناظرية لمكبر الصوت.
