傳輸門基本原理

所謂傳輸門（TG）就是一種傳輸模擬信號的模擬開關。CMOS傳輸門由一個P溝道和一個N溝道增強型MOS管并聯而成，如圖1是它的代表符號。TP和TN是結構對稱的器件，它們漏極和源極是可互換的。設輸入模擬信號的變化范圍為 -5V到+5V。為使襯底與漏源極之間的PN結任何時刻都不致正偏，故TP的襯底接+5V電壓，而TN的襯底接－5V電壓。兩管的柵極由互補的信號電壓（+5V和－５Ｖ）來控制，分別用 表示。

（а）電路（ь）代表符號

圖1 CMOS傳輸門

傳輸門的工作情況如下：當c端接低電平（－５Ｖ）時，ＴＮ的柵壓為－５Ｖ，uI在－５Ｖ到＋５Ｖ范圍內的任意值，ＴＮ均不導通。同時，ＴＰ的柵壓為＋５Ｖ，uI在－５Ｖ到＋５Ｖ范圍內的任意值，ＴＰ亦均不導通。可見，當c端接低平時，開關是斷開的。

為使開關接通，可將c端接高電平（＋５Ｖ）。此時ＴＮ的柵壓為＋５Ｖ，uI在－５Ｖ到＋３Ｖ的范圍內，ＴＮ導通。同時，ＴＰ的柵壓為－５Ｖ，uI在－３Ｖ到＋５Ｖ的范圍內ＴＰ將導通。

由上分析可知，當uI＜－３Ｖ時，僅有ＴＮ導通，而當uI＞＋３Ｖ時，僅有ＴＰ導通。當uI在－３Ｖ到＋３Ｖ的范圍內，ＴＮ和ＴＰ兩管均導通。進一步分析還可看到，一管導通的程度愈深，另一管的導通程度則相應地減小。換句話說，當一管導通電阻減少，則另一管的導通電阻就增加。由于兩管系并聯運行，可近似認為開關的導能電阻近似為一常數。這是ＣＭＯＳ傳輸門的優點。

cmos傳輸門芯片CC4016

圖2為CC4016的邏輯圖和外引線排列圖。

（a） 邏輯圖（b） 外引線排列圖

圖2四聯雙向開關CC4016

傳輸門的應用

（１）門控振蕩器

如圖3所示，當c為“１”時，ＴＧ導通電路振蕩，ＶＯ輸出矩形波；當c為“Ｏ”時，ＴＧ截止，電路停止振蕩。

圖3門控振蕩器

（２）程控脈沖振蕩器

如果要獲得不同頻率矩形波可采用如圖4所示的電路，只要對Ａ、Ｂ、Ｃ加入不同的電平控制，即可獲得不同頻率的矩形波。

圖4程控脈沖振蕩器

（３）程控運算放大器

傳輸門可以傳輸數字信號，也可以傳輸模擬信號，在運算放大器的反饋部分采用程控方式，可以改變放大器的電壓放大倍數。如圖5程控放大器

圖5程控放大器