CMOS传输门

CMOS传输门

　　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。下面着重介绍CMOS传输门。

　　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，如上图所示。T_P和T_N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|V_T|=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T_P的衬底接+5V电压，而T_N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和表示。
　　传输门的工作情况如下：当C端接低电压-5V时T_N的栅压即为-5V，v_I取-5V到+5V范围内的任意值时，T_N均不导通。同时,T_P的栅压为+5V
，T_P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 ，v_I在-5V到+3V的范围内，T_N导通。同时T_P的棚压为-5V ，v_I在-3V到+5V的范围内T_P将导通。
　　由上分析可知，当v_I＜-3V时，仅有T_N导通，而当v_I＞+3V时，仅有T_P导通当v_I在-3V到+3V的范围内，T_N和T_P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。
　　CMOS传输门除了作为传输模拟信号的开关之外，也可作为各种逻辑电路的基本单元电路。