CMOS传输门与三态输出门电路

传输门（TG）的应用比较广泛，在数字电路和模拟电路中均有作用。

在数电中：作为基本单元电路构成各种逻辑电路；在模电中：可在取样-保持电路、斩波电路、数模转换器中传输模拟信号，所以又叫模拟开关。

传输门由一个P沟道和一个N沟道增强型MOS管并联而成，如下图所示。

其中T1、T2是结构完全对称的，且漏极、源极可以互换使用，即为双向器件；C和 $\bar{C}$ 是一对互补的控制信号。

通常，NMOS管衬底连接到最低电位点、PMOS管衬底连接到最高电位点（VDD）。目的是为了使衬底和漏源极之间的PN结形成反偏，防止电流从漏极直接流入衬底。

当C端为0， $\bar{C}$ 为1时，输入信号取值在0到VDD范围内，所以T1、T2同时截止（导通条件如下图所示），输入与输出之间为高阻态（传输门断开）。

当C端接VDD， $\bar{C}$ 接地时，当Vi在0到（VDD-VT）的范围内，T1导通；当Vi在VT到VDD的范围内，T2导通。因此T1、T2至少一个导通，从而使传输门导通。

传输门导通电阻：

两MOS管的漏源之间的等效电阻（导通电阻）随输入电压改变而改变。

当一个管的导通电阻减小，另一个管的导通电阻就越大。由于具有互补作用的两管并联在一起，使传输门导通电阻的变化相对各单管的导通电阻的变化小很多。

三态门的输出除了高、低电平外，还有高输出阻抗的第三状态，称为高阻态（也叫禁止态）。如下为低电平使能的三态输出反相器结构图：

其中，A为输入端、L为输出端、EN是控制信号输入端，也称为使能端。逻辑符号如下：

当EN端有小圈时，为低电平有效，即EN'=0时，电路正常逻辑；反之高电平为有效。

三态门主要用于总线传输。为避免两个不同的信号在总线上引起冲突，任何时刻只有一个门电路的使能端为有效，其他均为高阻态。