传输门和三态门什么区别
三态门就是指输出有三种状态(0,1,高阻)的门。传输门就是指可以控制通路通断的门,导通时,一端的信号可以传到另一端,不导通时,一端信号不能传到另一端。两者不是对等关系,数字电路中三态门可以有各种实现方法,其中一种就是用传输门实现。
注:高阻态(Z态)指的就是门的输出脚的两个驱动TTL或MOS管(即上拉网络和下拉网络)都处于截止状态时的输出状态。
三态门
三态门(Three-stategate)是一种重要的总线接口电路。
三态指其输出既可以是一般二值逻辑电路,即正常的高电平(逻辑1)或低电平(逻辑0),又可以保持特有的高阻抗状态。高阻态相当于隔断状态(电阻很大,相当于开路)。
三态门结构高阻态是一个数字电路里常见的术语,指的是电路的一种输出状态,既不是高电平也不是低电平,如果高阻态再输入下一级电路的话,对下级电路无任何影响,和没接一样,如果用万用表测的话有可能是高电平也有可能是低电平,随它后面接的东西定。
处于高阻抗状态时,输出电阻很大,相当于开路,没有任何逻辑控制功能。高阻态的意义在于实际电路中不可能断开电路。三态电路的输出逻辑状态的控制,是通过一个输入引脚实现的。
三态门都有一个EN控制使能端,来控制门电路的通断。可以具备这三种状态的器件就叫做三态器件。当EN有效时,三态电路呈现正常的“0”或“1”的输出;当EN无效时,三态电路给出高阻态输出。
三态门在双向端口中运用时,如图1所示,设置Z为控制项,当Z=1时,三态门呈高阻状态,上面的线路不通只能输入,当Z=0时,三态门呈正常高低电平的输出状态,可输出,即O路通。三态门是一种扩展逻辑功能的输出级,也是一种控制开关。主要是用于总线的连接,因为总线只允许同时只有一个使用者。通常在数据总线上接有多个器件,每个器件通过OE/CE之类的信号选通。如器件没有选通的话它就处于高阻态,相当于没有接在总线上,不影响其它器件的工作。
三态门的三态介绍及特点
三态是指:高电平、低电平、高阻态。
三态门有三种输出状态:输出高电平、输出低电平和高阻状态,前两种状态为工作状态,后一种状态为禁止状态。值得注意的是,三态门不是具有三种逻辑值。在工作状态下,三态门的输出可为逻辑‘0’或者逻辑‘1’;在禁止状态下,其输出呈现高阻态,相当于开路。
三态门有广泛的应用,利用三态门可以实现线与,也被广泛应用于总线传送。总线传送时,为了保证数据传送的准确性,任意时刻,n个三态门的控制端只能有一个为1,其余均为0,而三态门利用高阻态可以很好的实现这一特性。
传输门
CMOS传输门(TransmissionGate)是一种既可以传送数字信号又可以传输interwetten与威廉的赔率体系 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。
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。
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。
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
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