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传输闸的秘密：为什么这个小元件能控制电流的流动？
在当今电子设备迅速发展的时代，传输闸（Transmission Gate）作为一种至关重要的元件，已逐渐受到重视。这个类似于继电器的类比闸门，无论是在模拟信号还是数位信号的传递中，都展现了其独特的能力。那么，这个小小的元件究竟是如何控制电流的流动呢？
传输闸的结构
传输闸由两个场效应晶体管（FET）组成，包括N型MOSFET和P型MOSFET，这两者平行连接。这种设计最重要的一点是，基板端子（bulk）并未与源端子相连，这使得输入和输出之间的信号传递更为顺畅。
在传输闸中，P型MOSFET能强效传递1而对0的传递表现较差；相对地，N型MOSFET则能有效传递0，但在传递1时的效能稍差。
传输闸的功能
当控制输入为逻辑零（负电压）时，N型MOSFET的闸极会也受到负电压的影响，导致其不导通。反之当控制输入为逻辑一时，两个MOSFET便会根据正负电压的变化开始传递信号。
这种设计确保了无论在哪个接点输入电压，传输闸都能有效地控制电流的流通，进而开启或关闭信号。
传输闸的应用
电子开关
传输闸是实现电子开关和模拟多路选择器的理想工具。在需要将信号连接至不同输出时，传输闸可以轻松切换。
模拟多路选择器
许多混合信号系统使用模拟多路选择器，将多个模拟输入通道路由至单一的模数转换器（ADC）。这一功能能有效提升系统的灵活性和效率。
逻辑电路
传输闸也可用于构建逻辑电路，替代传统的CMOS上拉和下拉网路，这一方法在矽实现中往往更为紧凑。
负电压的应用
在需要切换交流电压（例如音频信号）时，传输闸的设计保证了基板二极管不会导通，进而确保信号流的有效性。
A good example is the 4053 standard chip, which is commonly used to select between analogue inputs to an audio amplifier.
小结
传输闸不仅在许多电子和数位应用中扮演着不可或缺的角色，其灵活性和有效性也促进了许多技术的发展。从电子开关到模拟多路选择器，这些小元件的潜力仍在持续发掘。而未来的电子设计中，传输闸是否会成为更为关键的组件，让我们一起思考这样的可能性?
