Language
Country/Area
No result found
Мудрость, скрытая в чипе: почему шлюз передачи может свободно переключаться между аналоговыми и цифровыми сигналами?
В современных электронных устройствах ключевую роль играет вентиль передачи (ВП), позволяющий устройству плавно переключаться между аналоговыми и цифровыми сигналами. Это похоже на функцию реле, которое может эффективно проводить или блокировать ток под действием управляющего сигнала. Поэтому очень важно иметь глубокое понимание принципа работы передаточного клапана и его применения.
Структура затвора передачи
Базовая структура затвора передачи состоит из двух полевых транзисторов (FET), которые представляют собой n-канальные и p-канальные MOSFET. Это отличается от обычного полевого транзистора тем, что в затворе с передаточным механизмом базовый вывод (массив) не подключен к истоковому выводу. Такая конфигурация гарантирует, что паразитный базовый диод всегда смещен в обратном направлении и не влияет на поток сигналов.
В передающем затворе база p-канального МОП-транзистора подключена к положительному источнику питания, а база n-канального МОП-транзистора подключена к отрицательному источнику питания.
Функция затвора передачи
Когда управляющий вход равен логическому нулю, затвор n-канального МОП-транзистора удерживается под отрицательным напряжением, в то время как затвор p-канального МОП-транзистора управляется инвертором под положительным напряжением. Таким образом, ни один из транзисторов не проводит ток, а затвор передачи остается закрытым. Напротив, когда управляющий вход представляет собой логическую единицу, затвор n-канального МОП-транзистора становится положительным по напряжению, в результате чего затвор p-канального МОП-транзистора становится отрицательным по напряжению, так что оба начинают проводить и осуществлять передачу сигнала. .Благодаря конструкции приемопередатчика затвор передачи может переключаться во всем диапазоне напряжений, что обеспечивает широкий спектр применения.
Применение затвора передачи
Электронный переключатель
Передаточные вентили широко используются в электронных переключателях и аналоговых мультиплексорах. Благодаря координации работы нескольких шлюзов передачи можно эффективно реализовать функции передачи и блокировки сигнала. Типичным примером является четырехканальный двунаправленный коммутатор 4066, который может обрабатывать как аналоговые, так и цифровые сигналы и представлен на рынке несколькими производителями.
Аналоговый мультиплексор
В системах со смешанными сигналами аналоговые мультиплексоры могут направлять несколько аналоговых входных каналов на один аналого-цифровой преобразователь, тем самым повышая гибкость и эффективность системы.
Логические схемы
Передаточные вентили также можно использовать для создания логических схем, которые зачастую более компактны и более пригодны для реализации на кремнии, чем традиционные КМОП-сети с подтягивающим и понижающим током.
Применение отрицательного напряжения
При использовании затвора передачи для переключения переменного напряжения (например, аудиосигнала) важно убедиться, что отрицательное напряжение питания ниже минимального напряжения сигнала, чтобы гарантировать, что базовый диод останется непроводящим. Хотя вентили передачи по-прежнему способны переключаться на логические уровни напряжения, также доступны специальные версии со встроенным преобразователем уровня. ЗаключениеУникальная конструкция и эффективная работа затвора передачи делают его незаменимым компонентом современных электронных систем. По мере дальнейшего развития технологий будет сохраняться интерес к применению и совершенствованию передаточных вентилей. Как эта технология изменит дизайн и функциональность электронных продуктов в будущем?
