传输门基本特性资料
ttl与非门的电压传输特性和主要参数
ttl与非门的电压传输特性和主要参数
1. TTL门电压传输特性
TTL门的电压传输特性是指TTL门的输入电压和输出电平之间的关系。
TTL门的输入电压范围一般为0V~5V，当输入电压为低电平（0V）时，TTL门将输出高电平（5V）；当输入电压为高电平（5V）时，TTL门将输出低电平（0V）。
在TTL门的输入电压范围内，当输入电压超过门电平（VIL和VIH），门的输出电平会及时响应并产生相应的输出电平。
但当输入电压处于门电平之间时，门的输出电平不能保证为确定的电平，即可能出现无法确定的电平输出状态，这种状态称为不稳定区域。
2. TTL门主要参数
（1）输入电平逻辑门限电压（VIL和VIH）
IIL和IIH分别是TTL门的低电平输入电流和高电平输入电流。
IIL和IIH对应的输入电平是VIL和VIH，它们代表向TTL门输入0V和5V时的电流大小。
输入电流的大小会影响门的速度和功耗。
VOH和VOL分别是TTL门的高电平输出电压和低电平输出电压。
输出电平的值应该在规定的范围内，这个范围由标准定义。
（4）输出电流（IOH和IOL）
IOH和IOL分别是TTL门的高电平输出电流和低电平输出电流。
它们表示TTL门在输出高（低）电平时的输出电流大小。
非门的输入电平逻辑门限电压与TTL门的相同，低电平逻辑门限电压VIL为0V，高电平逻辑门限电压VIH为5V。
但是，非门的输入电平逻辑门限电压范围相对较小，因为非门不需要输出不稳定区间。
传输门(TG)
什么是传输门(TG)发布: | 作者: | 来源: huangjiapeng | 查看:2296次| 用户关注：所谓传输门（TG）就是一种传输模拟信号的模拟开关。
CMOS传输门由一个P沟道和一个N沟道增强型MOSFET并联而成，如上图所示。
TP和TN是结构对称的器件，它们的漏极和源极是可互换的。
设它们的开启电压|VT|=2V且输入模拟信号的变化范围为-5V到+5V。
为使衬底与漏源极之间的PN结任何时刻都不致正偏，故TP的衬底接+5V电压，而TN的衬底接-5V电压。
两管的栅极由互补的信号电压（+5V和-5V）来控制，分别用Ｃ和表示。
传输门的工作情况如下：当C 所谓传输门（TG）就是一种传输模拟信号的模拟开关。
CMOS传输门由一个P沟道和一个N沟道增强型MOSFET并联而成，如上图所示。
T P和T N 是结构对称的器件，它们的漏极和源极是可互换的。
设它们的开启电压|V T|=2V且输入模拟信号的变化范围为-5V到+5V 。
为使衬底与漏源极之间的PN结任何时刻都不致正偏，故T P的衬底接+5V电压，而T N的衬底接-5V电压。
两管的栅极由互补的信号电压（+5V和-5V）来控制，分别用Ｃ和表示。
传输门的工作情况如下：当C端接低电压-5V时T N的栅压即为-5V，v I取-5V到+5V范围内的任意值时，T N均不导通。
同时,T P的栅压为+5V，T P亦不导通。
可见，当C端接低电压时，开关是断开的。
为使开关接通，可将C端接高电压+5V。
此时TN的栅压为+5V ，v I在-5V到+3V的范围内，T N导通。
同时T P的棚压为-5V ，v I在-3V到+5V的范围内T P将导通。
由上分析可知，当v I＜-3V时，仅有T N导通，而当v I＞+3V时，仅有T P导通当v I在-3V到+3V的范围内，T N和T P两管均导通。
进一步分析还可看到，一管导通的程度愈深，另一管的导通程度则相应地减小。
换句话说，当一管的导通电阻减小，则另一管的导通电阻就增加。
CMOS传输门
1、CMOS 传输门VDDVi/Vo由两个增强型MOS 管（一个P 沟道，一个N 沟道）组成。
工作原理：C=0，！C=1时，两个管子都夹断，传输门截止，不能传输数据。
C=1，！C=0时，传输门导通，数据可以从左边传输到右边，也可以从右边传输到左边，因此是一个双向传输门。
2、CMOS 与非门YABCMOS 与非门的组成如上图所示，其工作原理如下：A=0，B=0时，T1、T2并联（ON ），T3、T4串联（OFF ），输出Y=1。
A=0，B=1时，T1（OFF ），T2（ON ），T4（ON ），T3（OFF ），输出Y=1。
A=1，B=0时，T1（ON ），T2（OFF ），T3（ON ），T4（OFF ），输出Y=1。
A=1，B=1时，T1、T2并联（OFF ），T3、T4串联（ON ），输出Y=0。
因此构成与非的关系。
3、CMOS 或非门VDDABYCMOS 或非门组成原理如上图所示，其工作原理如下：A=0，B=0时，T1、T2都是ON ，T3、T4都是OFF ，输出Y=1。
A=0，B=1时，T1（ON ），T2（OFF ），T3（ON ），T4（OFF ），输出Y=0。
A=1，B=0时，T1（OFF ），T2（ON ），T3（OFF ），T4（OF ），输出Y=0。
A=1，B=1时，T1、T2都是OFF ，T3、T4都是ON ，输出Y=0。
因此构成或非的关系。
4、增加冗余项可以消除冒险，为什么？当变量从一个卡圈到另一个卡圈时会出现冒险，但是在卡圈重叠时不会发生，增加冗余项正是利用这一原则，增加了冗余项就增加了卡圈的重叠，这样就消除了冒险的发生。
如： F= AB+A B C两个卡诺圈相切,可能出现冒险.将F 变换为F= AB+A B C+AC 增加冗余项AC 后消除了上述冒险.ABC000111100 11115、基本触发器的原理基本RS触发器组成如下：由两个与非门组成，Q和！Q成互补输出。
传输门、三态门、od门的表达式
二、 三态门的应用和意义
三态门作为可以操作三个量子比特的门，在量子计算中具有独特的应用和意义。它可以实现三个量子比特之间的耦合和操作，从而为量子算法中的多量子比特计算任务提供了重要支持。
三、 OD门的应用和意义
OD门作为一种特殊的非线性门，在量子计算中具有独特的应用和意义。它可以实现量子比特的非线性操作，从而为一些特殊的量子计算任务提供了可能性。
在一些需要使用非线性操作的量子算法中，OD门可以发挥作用，实现量子比特之间的非线性转换和操作，从而为一些特殊的量子计算任务提供了有效的支持。
总结起来，传输门、三态门和OD门作为量子计算中不可或缺的组成部分，其表达式和作用的深入理解对于量子技术的研究和应用具有重要意义。希望通过对这三种门的介绍，读者可以更深入地理解它们的应用和意义，并为进一步的研究和探索提供新思路和启发。
传输门、三态门和OD门是在量子计算和量子信息领域中经常出现的概念。它们分别用于量子比特的传输和操作，是量子计算中不可或缺的重要组成部分。下面将详细介绍这三种门的表达式和作用。
一、 传输门
传输门是用于量子比特之间信息的传输。在传统计算中，信息传输往往需要通过电子或光子的传输，而在量子计算中，传输门则是实现量子比特之间信息传递的关键。
三态门的表达式可以使用矩阵形式表示，如下所示：
U门 = |00><00| + |01><01| + e^(iφ1)|10><10| + e^(iφ2)|11><11|
其中，|00>、|01>、|10>和|11>代表了三个量子比特的八种基本态，e^(iφ1)和e^(iφ2)分别代表了两个相位因子。这个矩阵形式描述了三态门对不同基本态的影响，实现了三个量子比特之间的耦合和操作。
4章-3.传输门
1.7V
设Vth为0.8V
2.5V
1.7V 0.9V
为了恢复全振幅，输出端用反向器驱动。
电荷保 持电路
逻辑门的设计
2.5
2.5
0
0
0
2.5
2.5
2.5 2.5
1.7 12..75
2.5 0
取逻辑阈值的高电平为：Vdd=2.5V
NMOS传输高电平和低电平
• 由于工作状态不同，以及衬偏效应的影响 NMOS传输高电平过程的等效电阻近似为传 输低电平时的2-3倍
特点：实现相同逻辑，需要 的晶体管数目少
逻辑门的设计
传输门逻辑
s1
a
s2
c
b
s2 s1 c
0 0 High-Z
01
a
10 b
1 1 c=a=b
数据选择
a
ba
b
c
ab
c
00
0
01 1
10
1
11
0
XOR
a
ba
c
b
ab c 00 1 01 0 10 0 11 1
XNOR
一般情况下，不使用S1=S2 通常栅控制极上采用反向信号
• 缺点：阈值损失，驱动能力差等。
双传输晶体管逻辑(DPL) Double Pass-transistor Logic
• 与CMOS传输门的区别： • 无论何种状态下，都有NMOS传输门和PMOS传输门同时导通。
传输门逻辑版图举例
X
Y
X
Y
XX
本章结束
PMOS传输门传输特性
CMOS传输门传输高电平特性
CMOS传输门传输低电平特性
CMOS传输门直流电压传输特性
导通电阻尺寸传输门仿真
导通电阻尺寸传输门仿真【实用版】目录1.引言2.导通电阻的概念和重要性3.传输门的工作原理和特性4.导通电阻对传输门性能的影响5.仿真方法和结果分析6.结论正文1.引言在电子电路中，开关器件是一种常见的元件，用于控制电路的通断。
其中，导通电阻是评价开关器件性能的重要参数之一。
在实际应用中，导通电阻的大小直接影响到开关器件的导通速度和能耗。
因此，研究导通电阻对开关器件性能的影响具有重要意义。
2.导通电阻的概念和重要性导通电阻是指在开关器件导通状态下，器件中的电阻值。
它直接影响到开关器件的导通速度和能耗。
通常情况下，导通电阻越小，开关器件的导通速度越快，能耗越低。
因此，在设计开关器件时，需要尽可能降低导通电阻，以提高器件的性能。
3.传输门的工作原理和特性传输门是一种常用的开关器件，它可以实现信号的传输和隔离。
传输门的主要组成部分包括输入端、输出端和控制端。
在传输门工作过程中，当控制端信号为高电平时，输入端信号会被传输到输出端；当控制端信号为低电平时，输入端信号不会被传输到输出端。
传输门具有以下特性：（1）传输特性：当控制端信号为高电平时，传输门处于导通状态，信号可以顺利传输；当控制端信号为低电平时，传输门处于截止状态，信号无法传输。
（2）隔离特性：传输门可以实现输入端和输出端的电气隔离，避免信号互相干扰。
（3）输入阻抗：传输门的输入阻抗较高，可以避免对输入信号源的影响。
（4）输出阻抗：传输门的输出阻抗较低，可以驱动较低负载。
4.导通电阻对传输门性能的影响导通电阻是评价传输门性能的重要参数之一，它直接影响到传输门的导通速度和能耗。
在实际应用中，导通电阻越小，传输门的导通速度越快，能耗越低。
因此，在设计传输门时，需要尽可能降低导通电阻，以提高传输门的性能。
5.仿真方法和结果分析为了研究导通电阻对传输门性能的影响，我们可以采用仿真方法进行模拟。
在仿真过程中，可以改变传输门的导通电阻，观察其对传输门性能的影响。
传输门工作原理
传输门工作原理
传输门工作原理是一种通过空间扭曲实现物质的远距离传送的装置。
它利用了科学上的虫洞理论，通过扭曲空间，创造一个连接两个空间位置的通道。
传输门的工作原理分为两个步骤：建立虫洞通道和物质传送。
首先，传输门通过能量源产生巨大的引力场，这个引力场弯曲了空间，并在空间中形成一个虫洞。
这个虫洞是一个曲率非常大的结构，把两个空间位置连接起来。
接下来，传输门需要精确计算虫洞的曲率和位置，并在两个空间位置上放置相应的传送装置。
传输装置能够控制物质的能量和信息状态，并将其编码成适合传送的形式。
当准备就绪后，传输门会开始物质传送。
物质被分解成微小的能量粒子，并通过虫洞的通道传送到目标位置。
在目标位置上的传送装置会接收能量粒子，并将其重新组合成原本的物质结构。
传输门的工作原理依赖于科学上的虫洞理论和引力学原理。
虽然虫洞理论目前还只是理论上的存在，但传输门的原理提供了一种可能的途径，用于科幻故事或未来科技中的物质传送。
传输门整体方案介绍
传输门整体方案介绍
传输门是一种可以将物质从一个位置传输到另一个位置的科幻设备。
整体方案包括如下几个部分：
1. 传输门设备：传输门设备是传输门系统的核心部件。
它由传输设备本身、传输门控制系统和能量源组成。
传输门设备能够扫描物质的分子结构，并将其分解为能被传输门传送的能量信号。
通过传输门控制系统将该信号传输到目标位置，并在那里重新组装物质。
2. 目标区域：传输门需要传输到一个特定的目标区域。
该区域需要满足传输门设备的能量和空间要求。
目标区域应该是安全和可靠的，以确保物质被完全传输。
3. 能量源：传输门需要大量能量来运作。
地球上的科技还无法提供这么高的能量密度。
因此，需要寻找高能量密度的新能源。
4. 物质的分子结构：物质的分子结构对于传输门的设计非常重要。
不同的物质的分子结构各不相同，因此传输门需要能够在扫描分子结构时区分各种物质，以确保传输的准确性和安全性。
5. 安全保障：传输门需要一些安全保障来确保传输的安全性。
例如，需要对物质进行扫描和验证，以确保传输的物质和目标区域的物质匹配。
否则，传输门可
能会将物质传输到错误的位置，或者传输有害的物质造成损害。
传输门原理
传输门原理传输门，作为科幻作品中常见的一种设备，其原理一直是人们津津乐道的话题。
在科幻小说和电影中，传输门往往被描述为一种能够在不同空间之间瞬间传送物体或人员的装置，然而在现实世界中，传输门的原理是否存在呢？本文将对传输门的原理进行探讨。
首先，我们需要明确传输门的基本概念。
传输门，又称空间门，是一种能够实现物质传输的装置。
在科幻作品中，传输门往往被描述为一种能够在不同空间之间瞬间传送物体或人员的设备，其原理通常被解释为通过扭曲空间来实现物体的瞬间传输。
然而，在现实世界中，我们是否有可能实现类似的传输门呢？目前，科学界对于传输门的实现仍然存在很多争议。
一些理论物理学家认为，根据爱因斯坦的相对论，空间和时间是相互关联的，而要实现物体的瞬间传输，需要克服巨大的能量和技术难题。
另一些科学家则认为，传输门的原理可能涉及到量子纠缠和虚拟粒子的概念，然而这些理论尚未得到实际的验证。
除了理论上的困难，实际应用中也存在着诸多挑战。
首先，传输门需要能够准确地扫描和记录物体或人员的所有信息，然后将这些信息在另一个地点重新组装，这需要超越目前技术水平的精密度和准确性。
其次，传输门需要能够克服空间和时间的障碍，实现物体或人员的瞬间传输，而目前我们对于空间和时间的控制仍然处于非常初级的阶段。
尽管如此，科学家们仍然在不断努力，试图寻找传输门的实现途径。
一些实验室已经开始尝试利用量子纠缠和虚拟粒子的原理，来实现微观粒子的传输。
虽然目前这些实验还处于实验室阶段，但它们为传输门的实现提供了一些可能的途径。
总的来说，传输门作为一种科幻设备，其原理在现实世界中尚未得到实际的验证。
目前，我们对于传输门的实现仍然存在着诸多困难和挑战，需要克服许多技术和理论上的障碍。
然而，随着科学技术的不断发展，我们对于传输门的实现可能性仍然持有一定的乐观态度。
综上所述，传输门的原理是一个备受关注的话题，尽管在现实世界中其实现存在着诸多困难和挑战，但科学家们仍然在不断努力，试图寻找实现传输门的可能途径。
传输门tg的逻辑功能
传输门tg的逻辑功能1. 什么是传输门？传输门是一个非常有趣的科幻装置，它可以在不同的空间之间进行瞬间转换，正如同电影中的“瞬移”一样。
在科幻小说、电影和游戏中，传输门已经被广泛应用，成为了很多角色快速移动或进行进出场景的工具。
而在通讯软件中，我们也可以使用“传输门”这个功能，将自己的跳转到指定的频道或聊天群中，无需手动翻页查找，大大提高了使用的便捷性和效率。
2. 传输门TG的逻辑功能2.1 快速跳转到聊天群如果你加入很多聊天群，那么你可能会遇到这样的问题：在处理其他事情的时候，接收到来自某个聊天群的信息，需要立刻回复，但是你却找不到该群在聊天列表里的位置。
这时，传输门功能就可以帮到你了。
在聊天列表中长按目标聊天群，选择“传输门”功能，它将为你提供一个快捷按钮，直接跳转到该群聊的对话框中。
2.2 瞬间打开频道频道是 telegram 中另外一种聊天组织形式（与聊天群相比，频道不支持成员之间的互动，只能由频道管理员发通知、发布文章），由于相比于其他功能，频道管理操作较少，所以频道也成为了信息分享和传播的主要场所。
如果你有很多加入的频道，而且其中某些频道发布的信息比较重要，需要及时查看，那么传输门功能也可以帮你忙。
在频道列表中长按目标频道，选择“传输门”功能，它将直接转到该频道在主页或聊天列表中的UI上。
2.3 更方便的账户管理Telegram的修改和删除账户信息比其他通讯应用要容易得多，换句话说，当我们更换电子邮件地址或者用户名时，有时候需要花费一定的时间才能找到并完成操作。
但是，有了传输门，这个问题便迎刃而解。
它可以帮助用户直接快速跳转到账户信息菜单，方便用户查看、修改或删除自己的账户信息。
3. 总结传输门功能在telegram这个应用中势必扮演着重要的角色，因为它让用户的使用不再繁琐和不方便，在加入的聊天群、频道和个人账户处理上也方便了用户的行为，因此，Full set of telegram features的交互体验已然成为了用户满意的一面旗帜。
传输门的工作原理
传输门的工作原理
传输门的工作原理是基于空间扭曲的概念。
传输门通过操纵空间和时间的特殊区域，创建一个连接两个远离的地点的通道。
它利用高强度的引力场或者是曲率时空的技术，把两个地点之间的距离压缩到最小，使得穿越门的人或物看起来瞬间到达目的地。
具体来说，传输门的工作原理包括以下几个步骤：
1. 创建空间曲率：传输门通过激活能量源或装置，创建一个强大的引力场或空间曲率。
这个过程可能需要消耗极高的能量。
2. 压缩空间距离：传输门的引力场或空间曲率会将两个地点之间的距离压缩到最小。
这种压缩使得穿越门的人或物可以瞬间穿过。
3. 推动物体：在穿越过程中，引力场或空间曲率会推动穿越门的物体。
这个过程可能涉及到控制精确的能量和力量，以确保物体平稳地通过传输门。
4. 解压空间距离：一旦通过传输门，引力场或空间曲率会解除，恢复原始的空间距离。
这个过程确保穿越门的人或物能够在目的地出现。
总的来说，传输门的工作原理是通过操纵空间和时间的特殊区域，将两个地点之间的距离压缩到最小，让物体能够在瞬间穿
越到目的地。
这种技术对于实现高效的远程传送和旅行具有巨大潜力。
4.7传输门基本特性
14
（2） VDD
（3）Vout VTP ,
CMOS传输门直流电压传输特性
Vin
V out CL
Vout VDD VDD- VTN 双 管 导 通 单 管导 通
VDD
始终有一个器 件是导通的， 可以传输全摆 幅的信号
- VTP 0
单 管导 通 VDD Vin
15
CMOS传输门导通电流的变化
• Advantage: Full Swing • Restorer adds capacitance, takes away pull down current at X • Ratio problem
25
VDD
Restorer Sizing
3.0
Level Restorer Mr B A Mn X
22
NMOS传输高电平：阈值损失
3.0
In
In
Voltage [V]
1.5m/0.25m VDD x Out 0.5m/0.25m 0.5m/0.25m
2.0
Out x
1.0
0.0
0
0.5
1
1.5
2
Time [ns]
23
NMOS传输门
C = 2.5V A = 2.5 V A = 2.5 V C = 2.5 V M2 B Mn M1
Vi C
Vi+1 C
Vn C
(b) m Req In C CC C C CC C Req Req Req Req Req
(c)
20
Delay Optimization
平方增加
线性增加
传输门级联最 多3－4个，再 多则需要插入 缓冲器 21
4.8传输门逻辑电路
实际的传输门电路一般需要 输出端加反相器
传输门结构与或逻辑一般不 如互补CMOS结构高效
B MN1
Y =A+B MN2
互补CMOS结构
传输门结构
6
异或门
A B
VDD Y
传输门结构灵活，可以用较 少的器件实现逻辑功能
传输门实现异或等复杂逻辑 门结构效率较高
NMOS和CMOS结构
7
A B
VDD Y
改进的传输门结构异或电路
VDD A
B
实现AB+AB（有阈值损失）
Y
实现AB（有高阻态）
8
Vdd
多路选择器
D0
D1
S
S
Y
S
S
多路选择器逻辑类似于异 或逻辑，适合传输门结构
也可以利用传输门实现三 态门
D0
D1
D0
Y SD0 SD1
Y
S
D1 9
传输门逻辑电路
传输门组合逻辑 传输门阵列 传输门逻辑形式（CPL和DPL）
10
传输门阵列逻辑
用NMOS传输门阵列实现多功能发生器
Y K3 AB K2 AB K1AB K0 AB 11
多功能发生器的真值表
Y K3 AB K2 AB K1AB K0 AB
第四章 基本单元电路
4.8 传输门逻辑电路
1
传输门逻辑电路
传输门组合逻辑 传输门阵列 传输门逻辑形式（CPL和DPL）
2
传输门的逻辑特点
C A
一C个1 MOSC管2 可以看作一个可控C1 Y A 开关(传输管) ，Y=YCA+CAZ
CMOS传输门
CMOS传输门：又称模拟开关1.传输门：TG2.应用：a.用于数字电路传输：作为基本单元电路，组成逻辑电路，如数据选择器、触发器等。
b.用于模拟电路传输：应用于模数、数模转换电路，采样—保持电路，斩波电路等。
3.采样—保持电路：采样保持电路[1]（sample hold devices)简称S/H；它用在模拟/数字（A/D）转换系统中的一种电路。
作用是采集模拟输入电压在某一时刻的瞬时值，并在模数转换器进行转换期间保持输出电压不变，以供模数转换。
原因在于模数转换需要一定时间，在转换过程中，如果送给ADC的模拟量发生变化，则不能保证精度。
采样保持电路有两种工作状态：采样状态和保持状态。
采样状态：控制开关K闭合，输出跟随输入变化。
保持状态：控制开关K断开，由保持电容Ch维持该电路的输出不变。
运算放大器A2：典型的跟随器接法。
输入阻抗：高阻。
保持状态（K分）下Ch放电小，保持电压不变。
输出阻抗：小。
采样保持电路的负载能力大。
运算放大器A1：K闭合时为跟随器。
（不关心K断开的情况）。
输入阻抗：高阻。
对输入信号的负载能力要求小。
输出阻抗：小。
采样状态时，Ch上的电压快速跟随输入变化。
控制开关K：由接口电路控制。
4.什么是阻抗：在具有电阻、电感和电容的电路里，对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。
阻抗常用Z表示，是一个复数，实部称为电阻，虚部称为电抗，其中电容在电路中对交流电所起的阻碍作用称为容抗,电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗，电容和电感在电路中对交流电引起的阻碍作用总称为电抗。
阻抗的单位是欧。
5.斩波电路：将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电。
也称为直流--直流变换器（DC/DC Converter）。
一般指直接将直流电变为另一直流电，不包括直流—交流—直流。
斩波电路原来是指在电力运用中,出于某种需要,将正弦波的一部分"斩掉".(例如在电压为50V的时候,用电子元件使后面的50~0V部分截止,输出电压为0.)后来借用到DC-DC开关电源中,主要是在开关电源调压过程中,原来一条直线的电源,被线路"斩"成了一块一块的脉冲。
MOS开关与传输门特性分析
a
18
利用CMOS传输门和CMOS反相器可以组 合成各种复杂的逻辑电路，如数据选择器、寄 存器、计数器等等。
举例利用CMOS传输门和CMOS反相器构 成异或门。
a
19
a
，
用来传输连续变化的模拟电压信号。这一点 是无法用一般的逻辑门实现的。模拟开关的 基本电路是由CMOS传输门和一个CMOS反 向器组成的，如下图所示。和CMOS传输门 一样，它也是双向器件。
a
21
假定接在输出端的电阻为RL,双向模拟 开关的导通内阻为RTG。
当C=0时，开关截止，输出与输入之
间的联系被切断Vo=0。 当C=1时，开关接通，输出电压为：
Vo RL RLRTGVI
电压传输系数：KTGVVoI
RL
RL RTG
a
22
谢谢观看！
a
23
a
17
当C端接+5V，C'端接0时，Vi在0~+3V 的范围内，T1导通。Vi在0~+3V的范围内， T2导通。由此可知，当Vi在0~+5V之间变化 时T1和T2至少一个是导通。VO=Vi，信号可 以传输过来。
由于T1、T2管的结构形式是对称的，即漏 极和源极可互换使用，因而CMOS传输门属于
双向器件，它的输入端和输出端也可互易使用。
vGS足够大时 （vGS>VGS(th)）， 形成电场G—B,把 衬底中的电子吸引
到上表面，除复合
外，剩余的电子在
上表面形成了N型 层（反型层）为D、 S间的导通提供了 通道。
可以通过改变vGS的大小来控制iD的大小。
a
8
MOS管的输入、输出特性
对于共源极接法的电路，栅极和衬底之间被二氧 化硅绝缘层隔离，所以栅极电流为零。
第六章 CMOS传输门
6.4.4 CMOS传输应用举例
• D触发器（锁存器）电路结构：
工作原理
• • • • • • 传输时： 输入门开——“信息采集” 反馈门关 保持时： 输入门关——停止采集信息 反馈门开
6.5 BiCMOS（双极-CMOS电路）
6.5.1 双极与MOS对比
• 1、双极属电流控器件，MOS属于压控器件 • 2、双极工作速度比MOS快（器件寄生电容 和电流增益不同） • 3、CMOS的功耗远比双极小（绝缘栅，无 电阻负载） • 4、MOS IC总比双极集成度高（无需自隔离 ，可用有源电阻） • 5、CMOS是MOS电路特性最好的，功耗及 抗干扰远比双极好。
一、单管传输门
• 1、N沟传高电平 • 工作状态初值：Vgs=Vdd，Vds=Vdd
2、MOS管何时不传输？
• 随着传输的进行，Vout增大，而Vds（Vgs） 减小，同时Ids也减小 • 当Vgs<Vt（阈值电压）时，不存在导电沟道， 晶体管被关掉，Ids=0
3、N沟传输高电平
• 当Vgs<Vt时，晶体管停止工作，Vout达到终 值V=Vdd-Vt • 因为Vds=Vt，Vds=Vd-Vs=Vdd-（Vdd-Vt）=Vt • 所以Vout=Vdd-Vt，称此1电平为“弱1” • 所以N沟传输“1”电平是不理想的
• C、输入0电平（输出高电平）时， • |-Vgsp|>|-Vtp|，P沟器件导通，N沟器件截 止，R2上无电流，而R1上有电流， VR1>Vbe1，T1导通（T2截止） • 即CL充电增加了一条T1通道，从而使电流上 升时间大大下降
BiCMOS优点
• CMOS优点： • 1、低功耗；2、高抗干扰；3、全摆幅
4、N沟传输低电平
传输门尺寸设计
传输门尺寸设计1. 引言传输门是一种科幻作品中常见的虚构设备，它可以实现物质的瞬间传输。
传输门的尺寸设计是非常重要的，它直接影响着传输门的使用效果、适用范围和可靠性。
本文将探讨传输门尺寸设计的各个方面，并提出一种优化的设计方案。
2. 传输门的基本原理传输门的基本原理是通过创造一个连接两个空间的通道，将物体从一个空间瞬间传输到另一个空间。
传输门通常由两个传输门口组成，分别位于两个空间的不同位置。
当物体进入一个传输门口时，它会被分解成能量或信息，并通过通道传输到另一个传输门口，然后重新组合成原来的物体。
3. 传输门尺寸的影响因素传输门尺寸的设计需要考虑多个因素，包括以下几个方面：3.1 传输物体的尺寸传输门的尺寸需要适应传输的物体尺寸。
如果传输门的尺寸太小，无法容纳大型物体，那么它的实用性就会受到限制。
因此，传输门的尺寸应该能够容纳大部分常见物体的尺寸，并且具备一定的扩展性。
3.2 传输门的使用环境不同的使用环境对传输门的尺寸也有一定要求。
如果传输门用于室内场景，尺寸可以相对较小，以节省空间。
但如果传输门用于户外场景或大型建筑物之间的传输，尺寸就需要相应增大，以适应更大的距离和环境变化。
3.3 传输门的能量需求传输门的运行需要一定的能量支持，而传输门的尺寸与能量需求有一定的关系。
通常来说，较大的传输门需要更多的能量来维持传输通道的稳定性和物质重组的效果。
因此，在设计传输门尺寸时，需要充分考虑能量供给的可行性和稳定性。
3.4 传输门的安全性传输门的尺寸还需要考虑安全性。
如果传输门过大，可能会造成不必要的能量浪费和对周围环境的不良影响。
另一方面，传输门过小可能无法保证物体的安全传输，容易导致物体损坏或传输失败。
因此，传输门的尺寸需要在安全性和实用性之间进行权衡。
4. 传输门尺寸设计方案基于以上影响因素，我们提出了以下传输门尺寸设计方案：4.1 尺寸范围传输门的尺寸应该在一个合理的范围内，既能够容纳大多数常见物体的尺寸，又不会过大造成能量浪费和安全隐患。
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传输管（NMOS/PMOS传输门）
V c Vin Vout CL
结构简单 有阈值损失 NMOS高效传输低电平，低 效传输高电平 PMOS载流子迁移率小， NMOS传输门应用更多
Vin
Vout CL
Vc
10
MOS传输门逻辑电路
NMOS/PMOS传输门特性 CMOS传输门特性 NMOS传输门的电平恢复
低效传输高电平(电平质量差，充电电流小)
5
NMOS传输门传输低电平特性
Hints:器件先处于饱和区 后处于线性区
（类似于CMOS反相器中 的NMOS管）
(G )
Vin
V c Vout CL
(s)
漏端
(D )
Vin=0, Vc=VDD
6
NMOS传输低电平
Vin
V c Vout CL
输出电压：没有阈值损失 Vin=0,Vc=VDD，Vout＝0 先工作在饱和区，后进入线形区 2 I DN 1 K N (VDD VTN ) 没有衬偏效应 高效传输低电平 I DN 2 2K N (VDD VTN )Vout （电平质量好，充电电流大）
11
V c
CMOS传输门传输高电平特性
Vin
Vout CL
V DD
V out CL
VDD
传输高电平分为3个阶段：
（1） Vout VTP , NMOS和PMOS都饱和；
VTP Vout VDD VTN , NMOS饱和,PMOS线性； （2）
（3） Vout VDD VTN , NMOS截止,PMOS线性。
12
V c
CMOS传输门传输低电平特性
Vin
Vout CL
0
V out CL
VDD
传输低电平分为3个阶段：
（1）
Vout VDD VTN , NMOS和PMOS都饱和；
VTN Vout VTP , NMOS线性,PMOS饱和；
NMOS线性,PMOS截止。
13
（2） VDD
（3）Vout VTP ,
• 优点：输出信号全摆幅 • 缺点：增加了X和out节点电容， X节点放电过程Mr和Mn竞争 • 折中方案：限制Mr电流
18
VDD
Restorer Sizing
3.0
Level Restorer B A Mn
VDD M2
Mr X M1
Out
V olta ge [V]
2.0
W/Lr =1.75/0.25 W/L r =1.50/0.25
Vin
V c Vout CL
输出电压：有阈值损失 Vin=VDD,Vc=VDD，Vout＝VDD－Vth 工作在饱和区，但是电流不恒定 2 衬偏效应 I DN K N (VDD VTN Vout )
增加阈值损失 VTN VTN 0 ( 2 f Vout 2 f ) 减小电流
19
本节总结
NMOS/PMOS传输门特性 CMOS传输门特性 NMOS传输门的电平恢复
20
CMOS传输门直流电压传输特性
Vin
V out CL
Vout VDD VDD- VTN 双 管 导 通 单 管导 通
VDD
始终有一个器 件是导通的， 可以传输全摆 幅的信号
- VTP 0
单 管导 通 VDD Vin
14
MOS传输门逻辑电路
NMOS/PMOS传输门特性 CMOS传输门特性 NMOS传输门的电平恢复
15
NMOS传输高电平：阈值损失
3.0
In
In
Voltage [V]
1.5 m/0.25 m VDD x Out 0.5 m/0.25 m 0.
1.0
0.0
0
0.5
1
1.5
2
Time [ns]
16
NMOS传输门
C = 2.5V A = 2.5 V A = 2.5 V C = 2.5 V M2 B Mn M1
7
V c
NMOS传输高电平和低电平
Vin
Vout CL
由于工作状态不同，以及衬偏效应的影响 NMOS传输高电平过程的等效电阻近似为传 输低电平时的2-3倍
8
PMOS传输门传输特性
(G )
Vin (s)
Vc
(D )
Vout CL
漏端 传输高电平情况 器件先处于饱和区， 后处于线性区 传输低电平情况 器件始终处于饱和区, 直到截止
CMOS反相器 NMOS,PMOS串联 源端接固定电位、 漏端输出 栅极接相同信号 两管轮流导通或 3 截止
NMOS传输门传输高电平特性
Vin=VDD,Vc=VDD (G)
Vin V c Vout CL
(s)
(D )
源端
Hints: VD=VG, 器件始终处于饱和 区, 直到截止
4
NMOS传输高电平
B
CL
VB does not pull up to 2.5V, but 2.5V - VTN
阈值损失相对于引入了噪声，并引起静态短路功耗
可以采用CMOS传输门，但是结构复杂
17
NMOS 传输门: 电平恢复器件
VDD Level Restorer Mr B A Mn X M1 M2 Out VDD
1.0 W/ Lr =1.0/0.25 0.0 0 100 200 W/L r =1.25/0.25 300 Time [ps] 400 500
•电平恢复PMOS宽长比不能太大，否则电路无法工作 •Mr一般取最小尺寸L×L，这样引入漏区电容最小 •如果前级NMOS传输门串联级数较多，Mr甚至可以取为 倒比例（W/L<1）
第四章 基本单元电路
4.7 传输门基本特性
1
MOS传输门逻辑电路
NMOS/PMOS传输门特性 CMOS传输门特性 NMOS传输门的电平恢复
2
MOS传输门结构
V c
Vin Vout CL
Vin
Vout CL
Vc
NMOS传输门 Pass Transistor 源、漏端不固定 双向导通
CMOS传输门 Transmission Gate NMOS,PMOS并联 源、漏端不固定 栅极接相反信号 两管同时导通或 截止