Что такое схема ворот передачи?

Передающий вентиль представляет собой аналоговый переключатель, состоящий из двух согласованных МОП-транзисторов n-типа (NMOS) или p-типа (PMOS). Он разрешает или блокирует передачу аналоговых сигналов между двумя точками. Передающие вентили характеризуются низким сопротивлением в открытом состоянии и высоким сопротивлением в выключенном состоянии, что делает их пригодными для аналоговых коммутационных приложений.

Вот как работает схема затвора передачи:

Проектирование передающих ворот

Схема затвора передачи состоит из двух NMOS или PMOS транзисторов, соединенных параллельно, при этом их затворы и истоки соединены вместе. Сток одного транзистора подключен к входному сигналу, а сток другого транзистора подключен к выходу. Затворы обоих транзисторов управляются общим управляющим сигналом.

Операция

При высоком уровне управляющего сигнала оба транзистора открываются, и входной сигнал передается на выход с минимальным сопротивлением. Это состояние известно как состояние «включено».

Когда управляющий сигнал низкий, оба транзистора отключаются, и связь между входом и выходом фактически разрывается. Это состояние известно как состояние «выключено».

Основным преимуществом использования схемы затвора передачи является ее низкое сопротивление в открытом состоянии по сравнению с другими аналоговыми переключателями. Это обеспечивает минимальные искажения сигнала, когда затвор находится во включенном состоянии, что делает его пригодным для приложений, требующих высокоточной коммутации сигнала.

Приложения

Схемы передающего вентиля широко используются в различных аналоговых приложениях, в том числе:

1. Мультиплексирование и демультиплексирование. Вентиляторы передачи можно использовать для маршрутизации аналоговых сигналов между несколькими каналами, что позволяет эффективно использовать ресурсы и обрабатывать сигналы.

2. Схемы выборки и хранения. Передающие вентили обычно используются в схемах выборки и хранения для захвата и хранения аналоговых сигналов для дальнейшей обработки или анализа.

3. Аналоговые переключатели. Передающие вентили могут действовать как аналоговые переключатели для управления потоком сигналов в аналоговых схемах, таких как смесители и схемы регулировки усиления.

4. Логические схемы. Передающие вентили иногда используются в цифровых логических схемах для реализации сложных логических функций или выполнения сдвига уровня.

5. Обработка видео. Передающие вентили находят применение в системах обработки видео для маршрутизации и коммутации сигналов.

6. Интегральные схемы. Цепи передающего вентиля обычно встречаются в различных интегральных схемах, включая операционные усилители, аналого-цифровые преобразователи (АЦП) и цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП).

Подводя итог, можно сказать, что схема передающего вентиля представляет собой универсальный аналоговый переключатель, который обеспечивает эффективное переключение сигнала с низким уровнем искажений. Его свойства и преимущества делают его важным строительным блоком во многих аналоговых электронных системах.