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      6. NMOS與PMOS構成的傳輸門介紹
        • 發布時間:2022-11-30 15:39:57
        • 來源:
        • 閱讀次數:
        NMOS與PMOS構成的傳輸門介紹
        傳輸門是由外部施加的邏輯電平控制的NMOS和PMOS晶體管組成的雙向開關。
        傳輸門
        將PMOS和NMOS器件并聯連接在一起我們可以創建一個基本的雙邊CMOS開關,通常稱為“傳輸門”。注意,傳輸門與傳統的CMOS邏輯門完全不同,因為傳輸門是對稱的,或雙邊的,即輸入和輸出是可互換的。
        這個雙邊操作顯示在下面的傳輸門符號中,它顯示了兩個指向相反方向的疊加三角形,表示兩個信號方向。
        CMOS傳輸門
        NMOS PMOS 傳輸門
        兩個MOS晶體管與NMOS和PMOS的柵極之間使用的反相器并聯連接,以提供兩個互補的控制電壓。當輸入控制信號V C 為低電平時,NMOS和PMOS晶體管都截止,開關打開。當V C 為高電平時,兩個器件都被偏置為導通,開關閉合。
        因此當V C <時,傳輸門充當“閉合”開關/ sub> = 1,而當V C = 0作為電壓控制開關工作時,門用作“開路”開關。指示PMOS FET柵極的符號氣泡。
        傳輸門布爾表達式
        與傳統邏輯門一樣,我們可以使用真值來定義傳輸門的操作表和布爾表達式如下。
        傳輸門真值表
        NMOS PMOS 傳輸門
        從上面的真值表我們可以看出,B處的輸出不僅依賴于輸入A的邏輯電平,還依賴于存在的邏輯電平??刂戚斎?。
        因此,B的邏輯電平值被定義為A AND Control,它給出了傳輸門的布爾表達式:
        B = A.Control
        由于傳輸門的布爾表達式包含邏輯AND功能,因此可以使用標準的2輸入AND門實現此操作,其中一個輸入是數據輸入,而另一個是控制輸入,如圖所示。
        和門實現
        NMOS PMOS 傳輸門
        關于傳輸門,單個NMOS或其他兩個要考慮的問題單個PMOS本身可以用作CMOS開關,但兩個晶體管并聯的組合具有一些優點。 FET溝道是電阻性的,因此兩個晶體管的導通電阻有效地并聯連接。
        作為FET導通電阻是柵極 - 源極電壓的函數,V GS ,當一個晶體管由于柵極驅動而變得較不導通時,另一個晶體管接管并變得更導通。因此,兩個導通電阻(低至2或3Ω)的組合值與單個開關晶體管本身的情況相比或多或少保持不變。
        傳輸門導通電阻
        NMOS PMOS 傳輸門
        小結
        連接P溝道FET(PMOS)和N溝道FET(NMOS),我們可以創建一個固態開關,使用邏輯電平電壓進行數字控制,通常稱為“傳輸”門“。
        傳輸門,(TG)是雙向開關,其中任何一個端子都可以是輸入或輸出。除輸入和輸出端子外,傳輸門還有一個稱為控制的第三個連接,其中控制輸入將門的開關狀態確定為開路或閉路(NO / NC)開關。
        此輸入通常由數字邏輯信號驅動,該信號在地(0V)和設定的直流電壓(通常為VDD)之間切換。當控制輸入為低電平(控制= 0)時,開關打開,當控制輸入為高電平(控制= 1)時,開關閉合。
        傳輸門的作用類似于電壓控制開關,作為開關,CMOS傳輸門可用于切換通過全范圍電壓(從0V到V DD )的模擬和數字信號。
        在單個柵極內將NMOS和PMOS晶體管組合在一起意味著NMOS晶體管將傳輸良好的邏輯“0”但是差的邏輯“1”,而PMOS晶體管傳輸良好的邏輯“1”但是邏輯“0”。因此,將NMOS晶體管與PMOS晶體管并聯連接可提供單個雙向開關,為單個輸入邏輯電平控制的CMOS邏輯門提供高效的輸出驅動能力。
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