大佬带你分析CMOS，CMOS传输门的秘密

对于CMOS，大家应该都有所耳闻了。现实中，CMOS具备很多应用，比如我们的电脑中便具有CMOS。由此可见，CMOS对于我们的现代生活而言，还是比较重要的。为增进大家对CMOS的了解，本文将对CMOS传输门的传输予以介绍。如果你对CMOS具有兴趣，不妨继续往下阅读哦。

一、简介

CMOS传输门(TransmissionGate)是一种既可以传送数字信号又可以传输模拟信号的可控开关电路。CMOS传输门由一个PMOS和一个NMOS管并联构成，其具有很低的导通电阻(几百欧)和很高的截止电阻(大于10^9欧)。

所谓传输门(TG)就是一种传输模拟信号的模拟开关。CMOS传输门由一个P沟道和一个N沟道增强型MOSFET并联而成，如下图所示。

二、cmos传输门工作原理

TP和TN是结构对称的器件，它们的漏极和源极是可互换的。设它们的开启电压|VT|=2V且输入模拟信号的变化范围为-5V到+5V。为使衬底与漏源极之间的PN结任何时刻都不致正偏，故TP的衬底接+5V电压，而TN的衬底接-5V电压。两管的栅极由互补的信号电压(+5V和-5V)来控制，分别用C和!C表示。

传输门的工作情况如下：当C端接低电压-5V时TN的栅压即为-5V，vI取-5V到+5V范围内的任意值时，TN不导通。同时、TP的栅压为+5V，TP亦不导通。可见，当C端接低电压时，开关是断开的。为使开关接通，可将C端接高电压+5V。此时TN的栅压为+5V，vI在-5V到+3V的范围内，TN导通。同时TP的棚压为-5V，vI在-3V到+5V的范围内TP将导通。

由上分析可知，当vI《-3V时，仅有TN导通，而当vI》+3V时，仅有TP导通当vI在-3V到+3V的范围内，TN和TP两管均导通。

进一步分析还可看到，一管导通的程度愈深，另一管的导通程度则相应地减小。换句话说，当一管的导通电阻减小，则另一管的导通电阻就增加。由于两管系并联运行，可近似地认为开关的导通电阻近似为一常数。这是CMOS传输出门的优点。在正常工作时，模拟开关的导通电阻值约为数百欧，当它与输入阻抗为兆欧级的运放串接时，可以忽略不计。

三、逻辑功能

MOSFET的输出特性在原点附近呈线性对称关系，因而它们常用作模拟开关。模拟开关广泛地用于取样——保持电路、斩波电路、模数和数模转换电路等。在数字逻辑电路设计中，传输门左端为输入，右端为输出，上端C反、下端C为控制端，当C反为0，C为1时TG门开通，此时右端输出out=左端输入in。

四、TTL传输门

用一对极性相反的三极管也能构成传输门。

如图，若P=0，N=1：

当A作为输入端且为高电平时，信号从上面的三极管传输到B端输出(P端三极管导通);若A为低电平，则通过下面的三极管送到B端(N端三极管导通)。

当B作为输入端且为高电平时，信号从下面的三极管送到A端输出(N端三极管导通);若为低电平，则从上面的三极管传输到A端(P端三极管导通)。

若P=1，N=0，则两个三极管都截止，此时A、B之间相当于断开的开关。

因为是P=0，N=1时打开传输门，所以画出的电路符号上是P上有小圆圈，N上没有。

五、传输门的应用

(1)门控振荡器

如图3所示，当c为“1”时，TG导通电路振荡，VO输出矩形波;当c为“O”时，TG截止，电路停止振荡。

图3门控振荡器

(2)程控脉冲振荡器

如果要获得不同频率矩形波可采用如图4所示的电路，只要对A、B、C加入不同的电平控制，即可获得不同频率的矩形波。

图4程控脉冲振荡器

(3)程控运算放大器

传输门可以传输数字信号，也可以传输模拟信号，在运算放大器的反馈部分采用程控方式，可以改变放大器的电压放大倍数。如图5程控放大器

图5程控放大器

以上便是此次小编带来的“CMOS”相关内容，通过本文，希望大家对CMOS传输门的传输具备一定的了解。如果你喜欢本文，不妨持续关注我们网站哦，小编将于后期带来更多精彩内容。最后，十分感谢大家的阅读，have a nice day!