Language
Country/Area
No result found
Trí tuệ ẩn chứa trong con chip: Tại sao cổng truyền có thể chuyển đổi tự do giữa tín hiệu tương tự và tín hiệu số?
Trong các thiết bị điện tử hiện đại, cổng truyền dẫn (TG) đóng vai trò then chốt, cho phép các thiết bị chuyển đổi trơn tru giữa tín hiệu analog và tín hiệu số. Điều này tương tự như chức năng của rơle, có thể dẫn hoặc chặn dòng điện một cách hiệu quả khi được điều khiển bởi tín hiệu điều khiển. Vì vậy, điều rất quan trọng là phải hiểu biết sâu sắc về nguyên lý hoạt động của cổng trung chuyển và ứng dụng của chúng.
Cấu trúc cổng truyền tải
Cấu trúc cơ bản của cổng chuyển bao gồm hai bóng bán dẫn hiệu ứng trường (FET). Các bóng bán dẫn này là MOSFET kênh n và kênh p. Điều này khác với bóng bán dẫn hiệu ứng trường thông thường vì trong cổng chuyển, cực cơ sở (số lượng lớn) không được kết nối với cực nguồn. Cấu hình này đảm bảo rằng diode cơ sở ký sinh luôn bị phân cực ngược, do đó không ảnh hưởng đến luồng tín hiệu.
Trong cổng chuyển, đế của MOSFET kênh p được kết nối với nguồn cung cấp dương, trong khi đế của MOSFET kênh n được kết nối với nguồn cung cấp âm.
Chức năng của cổng truyền
Khi đầu vào điều khiển có mức logic 0, cổng của MOSFET kênh n được giữ ở điện áp âm, trong khi cổng của MOSFET kênh p được biến tần đẩy lên điện áp dương. Bằng cách này, cả bóng bán dẫn sẽ không dẫn điện nên cổng truyền vẫn đóng. Ngược lại, khi đầu vào điều khiển là logic 1 thì cổng của MOSFET kênh n sẽ chuyển sang điện áp dương, khiến cổng của MOSFET kênh p chuyển sang điện áp âm, do đó cả hai bắt đầu dẫn điện. , thực hiện truyền tín hiệu.
Thông qua thiết kế của bộ thu phát, cổng truyền có thể chuyển đổi trên toàn bộ dải điện áp, cho phép ứng dụng rộng rãi.
Ứng dụng cổng truyền tải
Công tắc điện tử
Cổng truyền được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị chuyển mạch điện tử và bộ ghép kênh tương tự. Thông qua sự hợp tác của nhiều cổng truyền, chức năng chặn và truyền tín hiệu có thể được thực hiện một cách hiệu quả. Một ví dụ điển hình là bộ chuyển mạch hai chiều 4066, xử lý cả tín hiệu analog và tín hiệu số và có sẵn trên thị trường từ nhiều nhà sản xuất.
Bộ ghép kênh tương tự
Trong hệ thống tín hiệu hỗn hợp, bộ ghép kênh analog tăng tính linh hoạt và hiệu quả của hệ thống bằng cách định tuyến nhiều kênh đầu vào analog tới một bộ chuyển đổi analog sang kỹ thuật số duy nhất.
Mạch logic
Các cổng truyền cũng có thể được sử dụng để xây dựng các mạch logic. So với các mạng kéo lên và kéo xuống CMOS truyền thống, các mạch như vậy thường có thể nhỏ gọn hơn và phù hợp hơn với các yêu cầu triển khai silicon.
Ứng dụng điện áp âm
Khi sử dụng cổng truyền để chuyển đổi điện áp xoay chiều (chẳng hạn như tín hiệu âm thanh), bạn phải đảm bảo rằng điện áp nguồn âm thấp hơn điện áp tín hiệu tối thiểu để đảm bảo rằng diode cơ sở vẫn không dẫn điện. Mặc dù cổng chuyển vẫn có thể chuyển sang các mức điện áp logic nhưng cũng có những phiên bản đặc biệt được trang bị bộ chuyển đổi mức tích hợp.
Kết luận
Thiết kế độc đáo và chức năng hiệu quả của cổng truyền dẫn khiến nó trở thành một bộ phận không thể thiếu trong các hệ thống điện tử hiện đại. Khi công nghệ phát triển hơn nữa, sẽ tiếp tục có sự quan tâm đến việc ứng dụng và cải tiến các cổng truyền tải. Công nghệ này sẽ thay đổi hơn nữa thiết kế và chức năng của các sản phẩm điện tử như thế nào trong tương lai?
