Qu'est-ce que le circuit de porte de transmission ?
Une porte de transmission est un commutateur analogique composé de deux transistors MOS de type n (NMOS) ou MOS de type p (PMOS) adaptés. Il autorise ou bloque le transfert de signaux analogiques entre deux points. Les portes de transmission se caractérisent par leur faible résistance à l'état passant et leur résistance élevée à l'arrêt, ce qui les rend adaptées aux applications de commutation analogique.
Voici comment fonctionne un circuit de porte de transmission :
Conception de la porte de transmission
Le circuit de porte de transmission est constitué de deux transistors NMOS ou PMOS connectés en parallèle, leurs grilles et leurs sources étant connectées ensemble. Le drain d'un transistor est connecté au signal d'entrée, tandis que le drain de l'autre transistor est connecté à la sortie. Les grilles des deux transistors sont contrôlées par un signal de commande commun.
Opération
Lorsque le signal de commande est élevé, les deux transistors sont activés et le signal d'entrée est transmis à la sortie avec une résistance minimale. Cet état est appelé état « activé ».
Lorsque le signal de commande est faible, les deux transistors sont désactivés et la connexion entre l'entrée et la sortie est effectivement interrompue. Cet état est appelé état « off ».
Le principal avantage de l’utilisation d’un circuit de porte de transmission est sa faible résistance à l’état passant par rapport aux autres commutateurs analogiques. Cela permet une distorsion minimale du signal lorsque la porte est à l'état « activé », ce qui le rend adapté aux applications nécessitant une commutation de signal haute fidélité.
Applications
Les circuits de porte de transmission sont largement utilisés dans diverses applications analogiques, notamment :
1. Multiplexage et démultiplexage :les portes de transmission peuvent être utilisées pour acheminer des signaux analogiques entre plusieurs canaux, permettant une utilisation efficace des ressources et un traitement du signal.
2. Circuits échantillonneurs-bloqueurs :les portes de transmission sont couramment utilisées dans les circuits échantillonneurs-bloqueurs pour capturer et conserver des signaux analogiques en vue d'un traitement ou d'une analyse ultérieurs.
3. Commutateurs analogiques :les portes de transmission peuvent agir comme des commutateurs analogiques pour contrôler le flux de signaux dans les circuits analogiques, tels que les mélangeurs et les circuits de contrôle de gain.
4. Circuits logiques :les portes de transmission sont parfois utilisées dans les circuits logiques numériques pour mettre en œuvre des fonctions logiques complexes ou effectuer un changement de niveau.
5. Traitement vidéo :les portes de transmission trouvent une application dans les systèmes de traitement vidéo pour le routage et la commutation des signaux.
6. Circuits intégrés :les circuits de porte de transmission se trouvent couramment dans divers circuits intégrés, notamment les amplificateurs opérationnels, les convertisseurs analogique-numérique (ADC) et les convertisseurs numérique-analogique (DAC).
En résumé, un circuit de porte de transmission est un commutateur analogique polyvalent qui permet une commutation de signal efficace et à faible distorsion. Ses propriétés et avantages en font un élément essentiel dans de nombreux systèmes électroniques analogiques.