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El secreto de la puerta de transmisión: ¿por qué este pequeño componente controla el flujo de corriente eléctrica?
En la era actual de rápido desarrollo de equipos electrónicos, la puerta de transmisión, como componente crucial, ha recibido atención gradualmente. Esta puerta analógica, similar a un relé, demuestra sus capacidades únicas en la transmisión de señales analógicas y digitales. Entonces, ¿cómo controla este pequeño componente el flujo de corriente eléctrica?
Estructura de la compuerta de transmisión
La puerta de transmisión consta de dos transistores de efecto de campo (FET), incluido un MOSFET de tipo N y un MOSFET de tipo P, que están conectados en paralelo. El punto más importante de este diseño es que el terminal masivo no está conectado al terminal de fuente, lo que hace que la transmisión de señal entre la entrada y la salida sea más suave.
En una compuerta de transmisión, un MOSFET de tipo P puede transmitir eficientemente 1, pero tiene un desempeño deficiente al transmitir 0. Por el contrario, un MOSFET de tipo N puede transmitir eficazmente 0, pero tiene un desempeño ligeramente peor al transmitir 1.
Función de la compuerta de transmisión
Cuando la entrada de control es lógica cero (voltaje negativo), la compuerta del MOSFET tipo N también se verá afectada por el voltaje negativo, lo que provocará que no conduzca. Por el contrario, cuando la entrada de control es lógica uno, los dos MOSFET comienzan a transmitir señales de acuerdo con los cambios en los voltajes positivos y negativos.
Este diseño garantiza que, sin importar en qué contacto se encuentre el voltaje de entrada, la compuerta de transmisión puede controlar eficazmente el flujo de corriente, activando o desactivando así la señal.
Aplicación de la compuerta de transmisión
Interruptor electrónico
Las puertas de transmisión son ideales para implementar conmutadores electrónicos y multiplexores analógicos. Las puertas de transmisión se pueden cambiar fácilmente cuando es necesario enrutar señales a diferentes salidas.
Multiplexor analógicoMuchos sistemas de señal mixta utilizan multiplexores analógicos para enrutar múltiples canales de entrada analógicos a un único convertidor analógico a digital (ADC). Esta función puede mejorar eficazmente la flexibilidad y la eficiencia del sistema.
Circuitos lógicos Las puertas de transmisión también se pueden utilizar para construir circuitos lógicos, reemplazando las redes pull-up y pull-down CMOS tradicionales, un enfoque que a menudo es más compacto en la implementación de silicio.Aplicación de voltaje negativo
Cuando es necesario conmutar voltajes de CA (como señales de audio), la compuerta de transmisión está diseñada de modo que el diodo de sustrato no conduzca, lo que garantiza la validez del flujo de señal.
ResumenUn buen ejemplo es el chip estándar 4053, que se utiliza comúnmente para seleccionar entre entradas analógicas a un amplificador de audio.
Las puertas de transmisión no sólo juegan un papel indispensable en muchas aplicaciones electrónicas y digitales, sino que su flexibilidad y eficacia también han promovido el desarrollo de muchas tecnologías. Desde interruptores electrónicos hasta multiplexores analógicos, el potencial de estos pequeños componentes continúa explorándose. En los diseños electrónicos futuros, ¿las puertas de transmisión se convertirán en componentes más críticos? Pensemos juntos en esta posibilidad.
