Cos'è il circuito Gate di trasmissione?

Una porta di trasmissione è un interruttore analogico composto da due transistor MOS di tipo n (NMOS) o MOS di tipo p (PMOS) abbinati. Permette o blocca il trasferimento di segnali analogici tra due punti. Le porte di trasmissione sono caratterizzate da una bassa resistenza on e da un'elevata resistenza off, che le rendono adatte per applicazioni di commutazione analogica.

Ecco come funziona un circuito di porta di trasmissione:

Progettazione del cancello di trasmissione

Il circuito di gate di trasmissione è costituito da due transistor NMOS o PMOS collegati in parallelo, con gate e source collegati insieme. Il drain di un transistor è collegato al segnale di ingresso, mentre il drain dell'altro transistor è collegato all'uscita. Le porte di entrambi i transistor sono controllate da un segnale di controllo comune.

Operazione

Quando il segnale di controllo è alto, entrambi i transistor sono accesi e il segnale di ingresso viene trasmesso all'uscita con una resistenza minima. Questo stato è noto come stato "on".

Quando il segnale di controllo è basso, entrambi i transistor vengono spenti e la connessione tra ingresso e uscita viene effettivamente interrotta. Questo stato è noto come stato "off".

Il vantaggio principale dell'utilizzo di un circuito di gate di trasmissione è la sua bassa resistenza in conduzione rispetto ad altri interruttori analogici. Ciò consente una distorsione minima del segnale quando il gate è nello stato "on", rendendolo adatto per applicazioni che richiedono una commutazione del segnale ad alta fedeltà.

Applicazioni

I circuiti di gate di trasmissione sono ampiamente utilizzati in varie applicazioni analogiche, tra cui:

1. Multiplexing e demultiplexing:le porte di trasmissione possono essere utilizzate per instradare segnali analogici tra più canali, consentendo un uso efficiente delle risorse e dell'elaborazione del segnale.

2. Circuiti Sample-and-Hold:le porte di trasmissione sono comunemente utilizzate nei circuiti Sample-and-Hold per acquisire e trattenere segnali analogici per ulteriori elaborazioni o analisi.

3. Interruttori analogici:le porte di trasmissione possono fungere da interruttori analogici per controllare il flusso di segnali nei circuiti analogici, come mixer e circuiti di controllo del guadagno.

4. Circuiti logici:le porte di trasmissione vengono talvolta utilizzate nei circuiti logici digitali per implementare funzioni logiche complesse o eseguire il cambio di livello.

5. Elaborazione video:le porte di trasmissione trovano applicazione nei sistemi di elaborazione video per l'instradamento e la commutazione del segnale.

6. Circuiti integrati:i circuiti gate di trasmissione si trovano comunemente in vari circuiti integrati, inclusi amplificatori operazionali, convertitori analogico-digitali (ADC) e convertitori digitale-analogici (DAC).

In sintesi, un circuito di gate di trasmissione è un interruttore analogico versatile che consente una commutazione del segnale efficiente e con bassa distorsione. Le sue proprietà e vantaggi lo rendono un elemento fondamentale in molti sistemi elettronici analogici.