模擬開(kāi)關(guān)用途和基本操作

本應用筆記描述了傳輸門(mén)的用途和基本操作。本文解釋了如何使用傳輸門(mén)以的電路板面積投資來(lái)快速隔離多個(gè)信號，并且這些關(guān)鍵信號的特性下降可以忽略不計。DS3690 是示例設備。

本應用筆記描述了傳輸門(mén)的用途和基本操作。本文解釋了如何使用傳輸門(mén)以的電路板面積投資來(lái)快速隔離多個(gè)信號，并且這些關(guān)鍵信號的特性下降可以忽略不計。DS3690 是示例設備。
傳輸門(mén)是一種模擬開(kāi)關(guān)，可以選擇性地阻止信號傳輸。在本應用筆記中，我們將定義傳輸門(mén)的含義、其基本操作和終目的。例如，DS3690 器件用于隔離多個(gè)信號，并且對電路板面積的投資，并且這些關(guān)鍵信號的特性下降可以忽略不計。
基本操作
傳輸門(mén)或模擬開(kāi)關(guān)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(tài)開(kāi)關(guān)由 pMOS 晶體管和 nMOS 晶體管組成?？刂茤艠O以互補方式偏置，使得兩個(gè)晶體管要么導通，要么截止。
當節點(diǎn) A 上的電壓為邏輯 1 時(shí)，互補邏輯 0 被施加到低電平有效節點(diǎn) A，從而允許兩個(gè)晶體管導通并將 IN 處的信號傳遞到 OUT。當節點(diǎn) A 上的低電平有效電壓為邏輯 0 時(shí)，互補邏輯 1 被施加到節點(diǎn) A，關(guān)閉兩個(gè)晶體管并在 IN 和 OUT 節點(diǎn)上強制形成高阻抗狀態(tài)。這種高阻抗條件代表 DS3690 通道可能向下游反映的第三種“狀態(tài)”（高、低或高阻抗）。
原理圖（圖 1）包括 IN 和 OUT 的任意標簽，因為如果這些標簽顛倒，電路將以相同的方式運行。該設計提供真正的雙向連接，且不會(huì )降低輸入信號的質(zhì)量。

傳輸門(mén)的示意圖。

傳輸門(mén)的常見(jiàn)電路符號描述了電路操作的雙向性質(zhì)（圖 2）。

電路符號。

傳輸門(mén)有什么用？
傳輸門(mén)通常用作邏輯電路的構建塊，例如 D 鎖存器或 D 觸發(fā)器。作為獨立電路，傳輸門(mén)可以在熱插入或移除過(guò)程中將一個(gè)或多個(gè)組件與實(shí)時(shí)信號隔離。在安全應用中，它們可以有選擇地阻止關(guān)鍵信號或數據在沒(méi)有適當的硬件控制授權的情況下傳輸。
圖 3 中的連接方案旨在隔離微處理器和內存組件之間的 I/O 總線(xiàn)，以防內存被移除。SRAM 物理安裝在可移動(dòng)存儲卡上；DS3690 傳輸門(mén)用于隔離通過(guò)連接器路由的各種信號。
什么是傳輸門(mén)？

DS3690的典型應用電路。

SRAM 的接地連接通過(guò)連接器反饋，以拉低 DS3690 芯片使能（低電平有效 CE）引腳。安裝存儲卡后，此操作將啟用傳輸門(mén)。
DS3690 有什么獨特之處？
大量獨立通道減少了組件數量
DS3690 具有 26 個(gè)獨立通道，具有當今市場(chǎng)上的總線(xiàn)寬度。大多數商用傳輸門(mén)都配置為容納 2、4 或 8 個(gè)離散信號。以圖 3 為例，當卡被移除時(shí)，該 SRAM 需要隔離 25 個(gè)離散信號。使用傳統的 8 位傳輸門(mén)，設計人員必須放置四個(gè)獨立的組件來(lái)隔離該 SRAM，從而顯著(zhù)增加終組件數量和專(zhuān)用 PC 板面積。
小封裝節省電路板空間
DS3690 采用 5 mm x 11 mm TQFN 封裝，僅需 55 mm? 的 PC 板面積即可完成整個(gè)總線(xiàn)隔離工作。如果設計人員選擇了 8 位傳輸門(mén)，則激進(jìn)的封裝是每個(gè)占用 51.5 mm? 的 SSOP?？紤]到信號布線(xiàn)的余量，四個(gè) 8 位組件將占用超過(guò) 200 mm? 的空間來(lái)完成與單個(gè) DS3690 相同的功能。