傳輸門和三態(tài)門什么區(qū)別

傳輸門和三態(tài)門什么區(qū)別

三態(tài)門就是指輸出有三種狀態(tài)（0，1，高阻）的門。傳輸門就是指可以控制通路通斷的門，導(dǎo)通時，一端的信號可以傳到另一端，不導(dǎo)通時，一端信號不能傳到另一端。兩者不是對等關(guān)系，數(shù)字電路中三態(tài)門可以有各種實現(xiàn)方法，其中一種就是用傳輸門實現(xiàn)。

注：高阻態(tài)（Z態(tài)）指的就是門的輸出腳的兩個驅(qū)動TTL或MOS管（即上拉網(wǎng)絡(luò)和下拉網(wǎng)絡(luò)）都處于截止?fàn)顟B(tài)時的輸出狀態(tài)。

三態(tài)門

三態(tài)門（Three-stategate）是一種重要的總線接口電路。

三態(tài)指其輸出既可以是一般二值邏輯電路，即正常的高電平（邏輯1）或低電平（邏輯0），又可以保持特有的高阻抗?fàn)顟B(tài)。高阻態(tài)相當(dāng)于隔斷狀態(tài)（電阻很大，相當(dāng)于開路）。

三態(tài)門結(jié)構(gòu)高阻態(tài)是一個數(shù)字電路里常見的術(shù)語，指的是電路的一種輸出狀態(tài)，既不是高電平也不是低電平，如果高阻態(tài)再輸入下一級電路的話，對下級電路無任何影響，和沒接一樣，如果用萬用表測的話有可能是高電平也有可能是低電平，隨它后面接的東西定。

處于高阻抗?fàn)顟B(tài)時，輸出電阻很大，相當(dāng)于開路，沒有任何邏輯控制功能。高阻態(tài)的意義在于實際電路中不可能斷開電路。三態(tài)電路的輸出邏輯狀態(tài)的控制，是通過一個輸入引腳實現(xiàn)的。

三態(tài)門都有一個EN控制使能端，來控制門電路的通斷。可以具備這三種狀態(tài)的器件就叫做三態(tài)器件。當(dāng)EN有效時，三態(tài)電路呈現(xiàn)正常的“0”或“1”的輸出；當(dāng)EN無效時，三態(tài)電路給出高阻態(tài)輸出。

三態(tài)門在雙向端口中運用時，如圖1所示，設(shè)置Z為控制項，當(dāng)Z=1時，三態(tài)門呈高阻狀態(tài)，上面的線路不通只能輸入，當(dāng)Z=0時，三態(tài)門呈正常高低電平的輸出狀態(tài)，可輸出，即O路通。三態(tài)門是一種擴展邏輯功能的輸出級，也是一種控制開關(guān)。主要是用于總線的連接，因為總線只允許同時只有一個使用者。通常在數(shù)據(jù)總線上接有多個器件，每個器件通過OE/CE之類的信號選通。如器件沒有選通的話它就處于高阻態(tài)，相當(dāng)于沒有接在總線上，不影響其它器件的工作。

三態(tài)門的三態(tài)介紹及特點

三態(tài)是指：高電平、低電平、高阻態(tài)。

三態(tài)門有三種輸出狀態(tài)：輸出高電平、輸出低電平和高阻狀態(tài)，前兩種狀態(tài)為工作狀態(tài)，后一種狀態(tài)為禁止?fàn)顟B(tài)。值得注意的是，三態(tài)門不是具有三種邏輯值。在工作狀態(tài)下，三態(tài)門的輸出可為邏輯‘0’或者邏輯‘1’；在禁止?fàn)顟B(tài)下，其輸出呈現(xiàn)高阻態(tài)，相當(dāng)于開路。

三態(tài)門有廣泛的應(yīng)用，利用三態(tài)門可以實現(xiàn)線與，也被廣泛應(yīng)用于總線傳送?？偩€傳送時，為了保證數(shù)據(jù)傳送的準(zhǔn)確性，任意時刻，n個三態(tài)門的控制端只能有一個為1，其余均為0，而三態(tài)門利用高阻態(tài)可以很好的實現(xiàn)這一特性。

傳輸門

CMOS傳輸門（TransmissionGate）是一種既可以傳送數(shù)字信號又可以傳輸模擬信號的可控開關(guān)電路。CMOS傳輸門由一個PMOS和一個NMOS管并聯(lián)構(gòu)成，其具有很低的導(dǎo)通電阻（幾百歐）和很高的截止電阻（大于10^9歐）。

所謂傳輸門（TG）就是一種傳輸模擬信號的模擬開關(guān)。CMOS傳輸門由一個P溝道和一個N溝道增強型MOSFET并聯(lián)而成，如下圖所示。

cmos傳輸門工作原理

TP和TN是結(jié)構(gòu)對稱的器件，它們的漏極和源極是可互換的。設(shè)它們的開啟電壓|VT|=2V且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(jié)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C和！C表示。

傳輸門的工作情況如下：當(dāng)C端接低電壓-5V時TN的柵壓即為-5V，vI取-5V到+5V范圍內(nèi)的任意值時，TN不導(dǎo)通。同時、TP的柵壓為+5V，TP亦不導(dǎo)通?？梢?，當(dāng)C端接低電壓時，開關(guān)是斷開的。為使開關(guān)接通，可將C端接高電壓+5V。此時TN的柵壓為+5V，vI在-5V到+3V的范圍內(nèi)，TN導(dǎo)通。同時TP的棚壓為-5V，vI在-3V到+5V的范圍內(nèi)TP將導(dǎo)通。

由上分析可知，當(dāng)vI《-3V時，僅有TN導(dǎo)通，而當(dāng)vI》+3V時，僅有TP導(dǎo)通當(dāng)vI在-3V到+3V的范圍內(nèi)，TN和TP兩管均導(dǎo)通。

進一步分析還可看到，一管導(dǎo)通的程度愈深，另一管的導(dǎo)通程度則相應(yīng)地減小。換句話說，當(dāng)一管的導(dǎo)通電阻減小，則另一管的導(dǎo)通電阻就增加。由于兩管系并聯(lián)運行，可近似地認(rèn)為開關(guān)的導(dǎo)通電阻近似為一常數(shù)。這是CMOS傳輸出門的優(yōu)點。在正常工作時，模擬開關(guān)的導(dǎo)通電阻值約為數(shù)百歐，當(dāng)它與輸入阻抗為兆歐級的運放串接時，可以忽略不計。

邏輯功能

MOSFET的輸出特性在原點附近呈線性對稱關(guān)系，因而它們常用作模擬開關(guān)。模擬開關(guān)廣泛地用于取樣——保持電路、斬波電路、模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換電路等。在數(shù)字邏輯電路設(shè)計中，傳輸門左端為輸入，右端為輸出，上端C反、下端C為控制端，當(dāng)C反為0，C為1時TG門開通，此時右端輸出out=左端輸入in。

傳輸門的應(yīng)用

（１）門控振蕩器

如圖3所示，當(dāng)c為“１”時，ＴＧ導(dǎo)通電路振蕩，ＶＯ輸出矩形波；當(dāng)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(shù)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(shù)。如圖5程控放大器

圖5程控放大器