總線開關和標準邏輯IC在向負載提供電流方面的差異
對於總線開關，電流在MOSFET的串聯和源極之間流動。因此，其負載由輸入信號源提供電流。
在標準邏輯IC中，n並和p串聯MOSFET串聯連接。當輸入信號施加到其壓縮時，每個MOSFET導通或預定。這導致通態MOSFET向負載提供電流。
作為示例，以下逐步引用了雙向標準邏輯變量，以描述總線開關的特性和功能與標準邏輯IC的特性和功能有何不同。
總線開關使用MOSFET將信號從輸入傳遞到輸出，幾乎不會引起信號延遲，從而可以雙向高速傳輸信號。因此甚至將高負載連接到輸出，其輸入信號源也不會受到影響。
表1.1和圖1.1比較了總線開關和標準邏輯IC（雙向總線串口）。
總線開關和雙向總線串口具有獨特的特性。選擇最適合您的要求。
圖1.1總線開關與標準邏輯IC的配置
表1-1總線開關和標準邏輯IC（雙向總線緩衝器）的比較
總線開關的類型及其操作
如表1.2所示，共有三種類型的總線開關：n串聯MOSFET（Nch MOSFET）總線開關，由並聯的n串聯和p串聯MOSFET組成的總線開關以及使用串聯泵的總線開關。這些總線 開關在內部開關的配置方面有所不同，並且需要不同的電源電路。
以下小節介紹了MOSFET的基本操作以及其中總線開關的特性和操作。
1.1。 MOSFET的基本操作
如圖1.2所示，採用開關的n將MOSFET的“背面”連接到GND。
當在高壓和背壓之間施加電壓時，絕緣氧化物層附近的p區域被轉換為n型插入。
n型通道從扭曲延伸到源極，允許雙向信號互連。
圖1-2 n通道MOSFET的剖面圖
1.2。 Nch MOSFET總線開關
對於Nch MOSFET總線開關，電源電壓（VCC）在“導通”狀態下施加到MOSFET的開關。因此，輸入信號電壓將被偏置到交流或源極。
當信號電壓變化時，總線開關的導通電阻變化如下（圖1.2）：
信號當信號電壓降低時：
→MOSFET的晶體管-閾值電壓（VGD）和注入-源極電壓（VGS）增加。
→通道中的分子量增加，導致其導通電阻降低。
信號當信號電壓增加時：
→MOSFET的晶體管-閾值電壓（VGD）和陰極-源極電壓（VGS）降低。
→通道中的分子量減少，導致其導通電阻增加。
當電源電壓和輸入信號電壓之間的差小於給定值（通常為閾值電壓Vth）時，在MOSFET中不會形成替代。因此，在連接和源極之間沒有導電。
在這種狀態下，輸入信號電壓的上限等於電源電壓（VCC）稱為給定值（通常為閾值電壓Vth）。
圖1.2 n通道總線開關的方塊圖和特性曲線
1.3。 並聯Nch / Pch MOSFET總線開關
當輸入信號電壓接近電壓電壓時，n MOSFET的導通電阻會大大增加。因此，輸出信號電壓被限制在0 V和（電壓電壓–閾值電壓）之間。
相反，並聯Nch / Pch MOSFET總線開關設計為在VCC和GND之間提供輸出電壓。
在這些總線開關中，n將MOSFET和p併入MOSFET並聯，如圖1.3所示。在這種配置下，開關部分在從0 V到VCC的整個輸入電壓範圍內呈現出相當的導向。 通電阻曲線，這是因為將n插入MOSFET和p串聯MOSFET的導通電阻曲線重疊在一起。
結果，並聯的Nch / Pch MOSFET總線開關提供了從0 V到VCC的全擺幅輸出。
Nch / Pch並聯MOSFET總線開關也可用於模擬應用，因為它們的配置與模擬開關相同。但是，在這種情況下，由於它們已針對數字應用進行了優化，因此應進行全面評估。
圖1.3並聯Nch / Pch MOSFET總線開關的設定和特性曲線
1.4。 使用電荷泵的總線開關
與並聯Nch / Pch MOSFET總線開關一樣，使用電荷泵的總線開關提供的輸出具有從0 V至VCC的全擺幅。這種類型的總線開關使用電荷泵(註1)來提高電源電壓，以保持nMOSFET的短路電壓，從而在整個輸入電壓範圍內保持其導通電阻。結果，總線開關呈現幾乎完全的 導通電阻與輸入電壓曲線。這將會輸入和輸出電壓可以從0 V擺動到VCC。
此外，由於使用電荷泵的總線開關僅包含一個MOSFET，因此開關部分的寄生電容並行並聯Nch / Pch MOSFET總線開關的寄生電容。
由於上述原因，使用串聯泵的總線開關適用於高速信號。然而，缺點在於，由於串聯泵，使用串聯泵的總線開關比其他類型的總線開關消耗更多的功率。
註1.電荷泵是由多個電容器和用於提高電壓的開關裝置組成的電路。
圖1-4使用電荷泵的總線開關的方塊圖和特性區線
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