什麼是傳輸門(模擬開關)
發布時間:2023-05-19 責任編輯:lina
【導讀】benyingyongbijimiaoshuleshudianmendeyongtuhejibencaozuo。benwenjieshileruheshiyongchuanshumenkuaisugeliduogexinhao,tongshiduidianlubanmianjidetouzizuishao,bingqiezhexieguanjianxinhaodetexingxiajiangkeyihulvebuji。DS3690是示例器件。
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基本操作
傳輸門或模擬開關被定義為一種電子元件,它將選擇性地阻止或傳遞從輸入到輸出的信號電平。該固態開關由pMOS晶體管和nMOS晶體管組成。控製柵極以互補方式偏置,因此兩個晶體管要麼打開,要麼關閉。
當節點A上的電壓為邏輯1時,互補邏輯0施加於節點/A,允許兩個晶體管在IN到OUT處傳導和傳遞信號。當節點/A上的電壓為邏輯0時,互補邏輯1施加到節點A,關閉兩個晶體管,並在IN和OUT節點上強製高阻抗條件。這種高阻抗條件代表DS3690通道可能反映下遊的第三種“狀態”(高、低或高阻態)。
原理圖(圖1)包括IN和OUT的任意標簽,因為如果這些標簽被反轉,電路將以相同的方式工作。這種設計提供了真正的雙向連接,而不會降低輸入信號。

圖1.傳輸門的示意圖。
傳輸門的公共電路符號描述了電路操作的雙向性質(圖 2)。

圖2.電路符號。
傳輸門的用途是什麼?
傳輸門通常用作邏輯電路的構建模塊,例如D鎖存器或D觸(chu)發(fa)器(qi)。作(zuo)為(wei)獨(du)立(li)電(dian)路(lu),傳(chuan)輸(shu)門(men)可(ke)以(yi)在(zai)熱(re)插(cha)入(ru)或(huo)拔(ba)出(chu)期(qi)間(jian)將(jiang)一(yi)個(ge)或(huo)多(duo)個(ge)組(zu)件(jian)與(yu)實(shi)時(shi)信(xin)號(hao)隔(ge)離(li)。在(zai)安(an)全(quan)應(ying)用(yong)中(zhong),它(ta)們(men)可(ke)以(yi)有(you)選(xuan)擇(ze)地(di)阻(zu)止(zhi)關(guan)鍵(jian)信(xin)號(hao)或(huo)數(shu)據(ju)在(zai)未(wei)經(jing)適(shi)當(dang)硬(ying)件(jian)控(kong)製(zhi)授(shou)權(quan)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)傳(chuan)輸(shu)。
圖3中的連接方案設計用於隔離微處理器和存儲器組件之間的I/O總線,以防存儲器被移除。SRAM以物理方式安裝在可移動存儲卡上;DS3690傳輸門用於隔離通過連接器路由的各種信號。

圖3.DS3690典型應用電路
SRAM的接地連接通過連接器反饋,以下拉DS3690芯片使能(/CE)引腳。此操作在安裝存儲卡時啟用傳輸門。
DS3690有什麼獨特之處?
大量獨立通道可減少元件數量
DS3690具有26個獨立通道,具有當今市場上最高的總線寬度。大多數商用傳輸門配置為容納 2、4 或 8 個離散信號。以圖3為例,該SRAM要求在移除卡時隔離25個離散信號。使用傳統的8位傳輸門,設計人員必須放置四個獨立的元件來隔離該SRAM,從而顯著增加最終元件數量和專用PC板麵積。
小封裝節省電路板空間
DS3690采用5mm x 11mm TQFN封裝,整個總線隔離工作隻需要55mm²的印刷電路板麵積。如果設計人員選擇了 8 位傳輸門,那麼最激進的封裝是每個占用 51.5mm² 的 SSOP。考慮到最小的信號路由餘量,四個8位元件的占用空間將遠遠超過200mm²,以實現與單個DS3690相同的功能。
高效的信號路由,實現更好的性能
多個8位元件所需的額外電路板麵積也使PC板布局工作複雜化:不同的走線長度可能導致關鍵時序事件上的不同信號偏斜。此外,所選的四個8位元件可能沒有相同的傳播延遲,從而進一步加劇了最終係統的工作裕量。DS3690的26個並行數據通道(圖4)導致通道間糾偏不超過1ns。
使用TQFN封裝,所有信號都可以方便地在總線的物理方向上路由。最後,為了方便和應用靈活性,設計人員決定將信號分配到DS3690的26個通道之一。

圖4.建議的信號路由。
為應用程序增加安全性
在某些基於安全性的應用中,無引線TQFN封裝增加了外部探測的另一層物理安全性,因為沒有裸露的引腳可供接觸。
結論
DS3690發送門可用於快速隔離多個信號,隻需在電路板麵積上投資極少,且關鍵信號特性的下降可以忽略不計。
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