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CMOS传输门(双向模拟开关)
CMOS传输门(双向模拟开关)
1. CMOS传输门电路的提出
数据采集电路
ADC
CH1
CH2
CHN
方案2
计算机
ADC
CH1
CH2
CHN
方案1
ADC
ADC
计算机
1. CMOS传输门电路
电路
逻辑符号
υI / υO
υo/ υI
C
等效电路
(1) 构成总线转输结构
EN
1
EN
1
EN
1
…
G1
G2
Gn
D0A
D0B
D0N
数据总线
0
1
1
…
1
0
1
…
1
1
0
…
任何时刻，只允许一个三态门使能，其余为高阻态。
3. 应用举例：
RAM
ROM
I/O
D0
(2) 用做多路开关
L
A1
1
EN
1
EN
A2
1
G1
G2
1
0
高阻
使能
0
1
使能
高阻
A
B
C
L
1
L
2
分析下图所示逻辑门电路，根据输入波形对应画出输出波形
C = 0 L1= A L2 = B
C = 1 L1= B L2 = A
(2) 用于信号双向传输
D0
1
EN
1
EN
1
G1
G2
0
1
高阻
使能
1
0
使能
高阻
信号输出
信号输入
DI
DO /DI
　　
总 线
2、CMOS传输门电路的工作原理
设TP的开启电压|VTP|=2V， 的开启电压VTN=2V
且输入模拟信号的变化范围为－5V到+5V。
5V
+5V
5V到+5V
GSN< VTN, TN截止
GSP=5V (-5V到+5V)=(10到0)V
开关断开，不能转送信号
GSN= -5V (－5V到+5V)=(0到-10)V
GSP>0, TP截止
当c=0， c =1时
C
T
P
v
O
/
v
I
v
I
/
v
O
+5V
–
5V
T
N
C
+5V
5V
－5V~+3V
GSP= 5V (－3V~+5V)= 2V ~ 10V
GSN=5V (－5V~+3V)=(10~2)V
b、 I= 3V~5V
GSN>VTN, TN导通
a、 I= 5V~3V
TN导通，TP导通
GSP > |VT|, TP导通
C、 I= 3V~3V
－3V~+5V
－3V~+3V
当c=1， c =0时
+5V
-5V
-3V
+3V
TN导通
TP导通
TN、 、 TP导通
在正常工作时，模拟开关的导通电阻值约为数百欧姆以下.
0
传输门组成的数据选择器
C=0
TG1导通, TG2断开
L=X
TG2导通, TG1断开
L=Y
C=1
0
1
X
X
断开
导通
0
1
0
1
断开
X
导通
Y
三、CMOS 集成电路的主要特点
(1) 功耗极低。
LSI：几个 μW ， MSI：100 μW
(2) 电源电压范围宽。
CC4000 系列：VDD = 3 ~ 18 V
(3) 抗干扰能力强。
输入端噪声容限 = 0.3VDD ~ 0.45VDD
(4) 逻辑摆幅大。
(5) 输入阻抗极高。
(6) 扇出能力强。
(7) 集成度很高，温度稳定性好。
(8) 抗辐射能力强。
CC4000系列：≥ 50个
≥
四、CMOS 电路使用中应注意的几个问题
1. 注意输入端的静电防护。
3. 注意电源电压极性。
5. 多余的输入端不应悬空。
与门 、 与非门 ：接电源 或 与其他输入端并联
或门 、 或非门 ：接地 或 与其他输入端并联
4. 输出端不能和电源、地短接。

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