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傳輸閘的秘密：為什麼這個小元件能控制電流的流動？
在當今電子設備迅速發展的時代，傳輸閘（Transmission Gate）作為一種至關重要的元件，已逐漸受到重視。這個類似於繼電器的類比閘門，無論是在模擬信號還是數位信號的傳遞中，都展現了其獨特的能力。那麼，這個小小的元件究竟是如何控制電流的流動呢？
傳輸閘的結構
傳輸閘由兩個場效應晶體管（FET）組成，包括N型MOSFET和P型MOSFET，這兩者平行連接。這種設計最重要的一點是，基板端子（bulk）並未與源端子相連，這使得輸入和輸出之間的信號傳遞更為順暢。
在傳輸閘中，P型MOSFET能強效傳遞1而對0的傳遞表現較差；相對地，N型MOSFET則能有效傳遞0，但在傳遞1時的效能稍差。
傳輸閘的功能
當控制輸入為邏輯零（負電壓）時，N型MOSFET的閘極會也受到負電壓的影響，導致其不導通。反之當控制輸入為邏輯一時，兩個MOSFET便會根據正負電壓的變化開始傳遞信號。
這種設計確保了無論在哪個接點輸入電壓，傳輸閘都能有效地控制電流的流通，進而開啟或關閉信號。
傳輸閘的應用
電子開關
傳輸閘是實現電子開關和模擬多路選擇器的理想工具。在需要將信號連接至不同輸出時，傳輸閘可以輕鬆切換。
模擬多路選擇器
許多混合信號系統使用模擬多路選擇器，將多個模擬輸入通道路由至單一的模數轉換器（ADC）。這一功能能有效提升系統的靈活性和效率。
邏輯電路
傳輸閘也可用於構建邏輯電路，替代傳統的CMOS上拉和下拉網路，這一方法在矽實現中往往更為緊湊。
負電壓的應用
在需要切換交流電壓（例如音頻信號）時，傳輸閘的設計保證了基板二極管不會導通，進而確保信號流的有效性。
A good example is the 4053 standard chip, which is commonly used to select between analogue inputs to an audio amplifier.
小結
傳輸閘不僅在許多電子和數位應用中扮演著不可或缺的角色，其靈活性和有效性也促進了許多技術的發展。從電子開關到模擬多路選擇器，這些小元件的潛力仍在持續發掘。而未來的電子設計中，傳輸閘是否會成為更為關鍵的組件，讓我們一起思考這樣的可能性?
