本應用筆記描述了輸電門的用途和基本操作。本文解釋了如何使用傳輸門快速隔離多個信號，同時對電路板面積的投資最少，并且這些關鍵信號的特性下降可以忽略不計。DS3690是示例器件。

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。控制柵極以互補方式偏置，因此兩個晶體管要么打開，要么關閉。

當節點A上的電壓為邏輯1時，互補邏輯0施加于節點/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，并在IN和OUT節點上強制高阻抗條件。這種高阻抗條件代表DS3690通道可能反映下游的第三種“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。

傳輸門的用途是什么？

傳輸門通常用作邏輯電路的構建模塊，例如D鎖存器或D觸發器。作為獨立電路，傳輸門可以在熱插入或拔出期間將一個或多個組件與實時信號隔離。在安全應用中，它們可以有選擇地阻止關鍵信號或數據在未經適當硬件控制授權的情況下傳輸。

圖3中的連接方案設計用于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傳輸門用于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有什么獨特之處？

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板面積。

小封裝節省電路板空間

DS3690采用5mm x 11mm TQFN封裝，整個總線隔離工作只需要55mm2的印刷電路板面積。如果設計人員選擇了 8 位傳輸門，那么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余量，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面積也使PC板布局工作復雜化：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系統的工作裕量。DS3690的26個并行數據通道（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。最后，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

在某些基于安全性的應用中，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發送門可用于快速隔離多個信號，只需在電路板面積上投資極少，且關鍵信號特性的下降可以忽略不計。

審核編輯：郭婷