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La sagesse cachée dans la puce : pourquoi la porte de transmission peut-elle basculer librement entre les signaux analogiques et numériques ?
Dans les appareils électroniques modernes, la porte de transmission (TG) joue un rôle clé, permettant à l'appareil de basculer en douceur entre les signaux analogiques et numériques. Cela est similaire à la fonction d'un relais, qui peut conduire ou bloquer efficacement le courant sous l'action d'un signal de commande. Il est donc très important d’avoir une compréhension approfondie du principe de fonctionnement de la porte de transmission et de son application.
Structure de la porte de transmission
La structure de base d'une porte de transmission se compose de deux transistors à effet de champ (FET), qui sont des MOSFET à canal n et à canal p. Ceci est différent d'un transistor à effet de champ conventionnel car dans une porte de transmission, la borne de base (volume) n'est pas connectée à la borne source. Cette configuration garantit que la diode de base parasite est toujours polarisée en inverse et n'affecte pas le flux des signaux.
Dans une porte de transmission, la base du MOSFET à canal p est connectée à l'alimentation positive, tandis que la base du MOSFET à canal n est connectée à l'alimentation négative.
Fonction de la porte de transmission
Lorsque l'entrée de commande est logique zéro, la grille du MOSFET à canal n est maintenue à une tension négative, tandis que la grille du MOSFET à canal p est entraînée vers une tension positive par l'onduleur. De cette façon, aucun transistor ne conduit et la porte de transmission reste fermée. Au contraire, lorsque l'entrée de commande est logique 1, la grille du MOSFET à canal N devient une tension positive, ce qui fait que la grille du MOSFET à canal P devient une tension négative, de sorte que les deux commencent à conduire et à réaliser la transmission du signal. .Grâce à la conception de l'émetteur-récepteur, la porte de transmission peut commuter sur toute la plage de tension, permettant ainsi une large gamme d'applications.
Application de la porte de transmission
Interrupteur électronique
Les portes de transmission sont largement utilisées dans les commutateurs électroniques et les multiplexeurs analogiques. Grâce à la coordination de plusieurs portes de transmission, les fonctions de transmission et de blocage du signal peuvent être réalisées efficacement. Un exemple typique est le commutateur bidirectionnel quadruple 4066, qui peut gérer à la fois les signaux analogiques et numériques et est disponible sur le marché auprès de plusieurs fabricants.
Multiplexeur analogique
Dans les systèmes à signaux mixtes, les multiplexeurs analogiques peuvent acheminer plusieurs canaux d'entrée analogiques vers un seul convertisseur analogique-numérique, améliorant ainsi la flexibilité et l'efficacité du système.
Circuits logiques
Les portes de transmission peuvent également être utilisées pour construire des circuits logiques qui sont souvent plus compacts et plus adaptés à la mise en œuvre au silicium que les réseaux CMOS traditionnels de rappel vers le haut et vers le bas.
Applications de tension négative
Lors de l'utilisation d'une porte de transmission pour commuter une tension alternative (comme un signal audio), il est important de s'assurer que la tension d'alimentation négative est inférieure à la tension de signal minimale pour garantir que la diode de base reste non conductrice. Bien que les portes de transmission soient toujours capables de basculer vers des niveaux de tension logiques, des versions spéciales sont également disponibles avec un décaleur de niveau intégré. ConclusionLa conception unique et le fonctionnement efficace de la porte de transmission en font un composant indispensable dans les systèmes électroniques modernes. À mesure que la technologie se développe, l’intérêt pour l’application et l’amélioration des portes de transmission continuera d’augmenter. À l’avenir, comment cette technologie modifiera-t-elle davantage la conception et la fonctionnalité des produits électroniques ?
