Language
Country/Area
No result found
الحكمة المخفية في الشريحة: لماذا تستطيع بوابة الإرسال التبديل بحرية بين الإشارات التناظرية والرقمية؟
في الأجهزة الإلكترونية الحديثة، تلعب بوابة الإرسال (TG) دورًا رئيسيًا، مما يسمح للجهاز بالتبديل بسلاسة بين الإشارات التناظرية والرقمية. وهذا يشبه وظيفة المرحل، الذي يمكنه توصيل أو منع التيار بشكل فعال تحت تأثير إشارة التحكم. لذلك، من المهم جدًا أن يكون لدينا فهم عميق لمبدأ تشغيل بوابة النقل وتطبيقاتها.
هيكل بوابة النقل
يتكون الهيكل الأساسي لبوابة النقل من اثنين من ترانزستورات التأثير الميداني (FETs)، والتي هي MOSFETs ذات قناة n وقناة p. وهذا يختلف عن الترانزستور ذي التأثير الميداني التقليدي لأنه في بوابة الإرسال لا يكون الطرف الأساسي (الكتلة) متصلاً بالطرف المصدر. يضمن هذا التكوين أن يكون الصمام الثنائي الأساسي الطفيلي دائمًا منحازًا عكسيًا ولا يؤثر على تدفق الإشارات.
في بوابة الإرسال، يتم توصيل قاعدة MOSFET ذات القناة p بالإمداد الإيجابي، بينما يتم توصيل قاعدة MOSFET ذات القناة n بالإمداد السالب.
وظيفة بوابة الإرسال
عندما يكون مدخل التحكم هو الصفر المنطقي، يتم تثبيت بوابة MOSFET ذات القناة n عند جهد سلبي، بينما يتم دفع بوابة MOSFET ذات القناة p إلى جهد موجب بواسطة العاكس. بهذه الطريقة، لا يتم توصيل الترانزستور وتظل بوابة النقل مغلقة. على العكس من ذلك، عندما يكون مدخل التحكم منطقيًا واحدًا، تصبح بوابة MOSFET ذات القناة n جهدًا موجبًا، مما يتسبب في أن تصبح بوابة MOSFET ذات القناة p جهدًا سالبًا، بحيث يبدأ كل منهما في توصيل وتحقيق نقل الإشارة .من خلال تصميم جهاز الإرسال والاستقبال، يمكن لبوابة الإرسال التبديل عبر نطاق الجهد بأكمله، مما يتيح مجموعة واسعة من التطبيقات.
تطبيق بوابة النقل
المفتاح الإلكتروني
تُستخدم بوابات النقل على نطاق واسع في المفاتيح الإلكترونية والمضاعفات التناظرية. من خلال تنسيق بوابات الإرسال المتعددة، يمكن تحقيق وظائف نقل الإشارة والحظر بشكل فعال. ومن الأمثلة النموذجية على ذلك هو المفتاح الرباعي ثنائي الاتجاه 4066، والذي يمكنه التعامل مع الإشارات التناظرية والرقمية، وهو متوفر في السوق من العديد من الشركات المصنعة.
المضاعف التناظري
في أنظمة الإشارات المختلطة، يمكن للمجمعات التناظرية توجيه قنوات إدخال تناظرية متعددة إلى محول تناظري إلى رقمي واحد، وبالتالي تحسين مرونة النظام وكفاءته.
الدوائر المنطقية
يمكن أيضًا استخدام بوابات النقل لبناء دوائر منطقية غالبًا ما تكون أكثر إحكاما وأكثر قابلية للتنفيذ باستخدام السيليكون من شبكات السحب والخفض التقليدية CMOS.تطبيقات الجهد السالب
عند استخدام بوابة نقل لتبديل جهد التيار المتردد (مثل إشارة صوتية)، من المهم التأكد من أن جهد الإمداد السلبي أقل من جهد الإشارة الأدنى لضمان بقاء الصمام الثنائي الأساسي غير موصل. في حين أن بوابات النقل لا تزال قادرة على التبديل إلى مستويات الجهد المنطقية، تتوفر أيضًا إصدارات خاصة مع محول مستوى متكامل. خاتمةإن التصميم الفريد والوظيفة الفعالة لبوابة النقل تجعلها مكونًا لا غنى عنه في الأنظمة الإلكترونية الحديثة. ومع تطور التكنولوجيا بشكل أكبر، سيستمر الاهتمام بتطبيق وتحسين بوابات النقل. في المستقبل، كيف ستساهم هذه التكنولوجيا في تغيير تصميم ووظائف المنتجات الإلكترونية بشكل أكبر؟
