Language
Country/Area
No result found
Keajaiban teknologi CMOS: Bagaimana membuat sakelar elektronik mencapai transmisi dua arah?
Pada perangkat elektronik modern, transmisi sinyal yang cepat, fleksibel, dan efisien sangatlah penting. Transmission Gate (TG), sebagai jenis sakelar elektronik baru, ada seperti relai dan memiliki kemampuan untuk mentransmisikan sinyal di kedua arah, sehingga membawa perubahan revolusioner pada aplikasi yang tak terhitung jumlahnya.
Struktur gerbang transmisi
Gerbang transfer terdiri dari dua transistor efek medan (FET) dan dirancang dengan teknologi CMOS. Dalam desain ini, transistor PMOS dan NMOS dihubungkan secara paralel dengan terminal baris dan sumbernya masing-masing dihubungkan bersama, sementara terminal gerbangnya dihubungkan melalui inverter (gerbang NOT). Selain itu, terminal substrat transistor ini dihubungkan ke catu daya untuk memastikan bahwa dioda substrat parasit memiliki bias terbalik untuk mencegah gangguan pada aliran sinyal.
Transistor PMOS dari gerbang transmisi dapat mentransmisikan logika "1" dengan kuat, sementara transistor NMOS berfokus pada transmisi logika "0".
Fungsi gerbang transmisi
Pengoperasian gerbang transmisi bergantung pada sinyal masukan kontrol. Ketika masukan kontrol berlogika nol, baik transistor NMOS maupun PMOS tidak bekerja, sehingga gerbang transfer tetap dalam keadaan tertutup. Ketika sinyal kontrol berubah menjadi logika satu, NMOS mulai bekerja, dan gerbang transmisi mulai bekerja.
Desain ini memastikan bahwa aliran sinyal dapat dikontrol secara bebas dalam rentang tegangan yang berbeda, sehingga meningkatkan fleksibilitas sistem elektronik secara signifikan.
Skenario aplikasi
Sakelar elektronik
Dalam penerapan sakelar elektronik, gerbang transmisi banyak digunakan dalam multiplekser analog. Ambil contoh sakelar dua arah empat arah tipe 4066. Perangkat ini dapat menangani berbagai sinyal analog dan digital dan telah diluncurkan oleh banyak produsen.
Multiplekser analog
Dalam banyak sistem sinyal campuran, multiplekser analog digunakan untuk merutekan beberapa saluran masukan analog ke konverter analog-ke-digital tunggal, sehingga meningkatkan efisiensi sistem secara keseluruhan.
Rangkaian logika
Dalam desain rangkaian logika, gerbang transmisi juga dapat menggantikan jaringan pull-up dan pull-down CMOS tradisional. Pendekatan inovatif ini memungkinkan desain rangkaian dengan keunggulan dalam hal keamanan dan kekompakan.
Aplikasi tegangan negatif
Selain sinyal digital konvensional, gerbang transmisi juga dapat beralih di hadapan tegangan bolak-balik, seperti sinyal audio. Namun, dalam kasus ini, tegangan suplai negatif harus lebih rendah dari tegangan sinyal minimum untuk memastikan bahwa dioda substrat tidak menghantarkan arus.
Chip standar 4053 yang menggunakan gerbang transmisi umumnya digunakan untuk pemilihan input analog dalam amplifier audio, yang menunjukkan fleksibilitas dan fungsionalitasnya.
Melihat ke masa depan
Dengan kemajuan teknologi, penerapan teknologi CMOS dan gerbang transmisi akan terus meluas ke sistem dan skenario yang lebih kompleks. Akankah kita melihat desain gerbang transmisi yang lebih canggih di masa mendatang untuk lebih meningkatkan kinerja dan efisiensi pemrosesan sinyal?
