Transmission gate

In elettronica il transmission gate (TG), detto anche relè elettronico o interruttore analogico, è un componente che funge da relè non meccanico realizzato con tecnologia CMOS. Si tratta di due MOSFET, un pMOS e un nMOS i cui gate sono pilotati da segnali complementari, che costituiscono un interruttore bidirezionale tra i due capi del parallelo.

Operazioni

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La corrente elettrica può scorrere in entrambi i versi del componente, e a seconda di quale dei due gate sia collegato a massa la connessione tra i capi del parallelo è caratterizzata da un'alta o da una bassa resistenza, che sono rispettivamente circa R_on = 100 Ohm e R_off > 5 MOhm.

Lo schema di funzionamento è il seguente:

CONTROL		INPUT	OUTPUT
pMOS	nMOS	IN	OUT
0	1	0	0
0	1	1	1
1	0	0	Z
1	0	1	Z

Struttura

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In generale, un transmission gate è formato da due transistor MOSFET, nei quali – diversamente dai dispositivi discreti – il terminale del substrato (bulk) non è connesso internamente al terminale del source. I due transistor, un MOSFET canale-n e un MOSFET canale-p, sono connessi in parallelo, ma solo i terminali drain e source dei due transistor sono connessi assieme. I loro terminali gate sono connessi tra di loro attraverso una porta logica NOT (invertente), a formare il terminale di controllo.

Diversamente dall'utilizzo di FET discreti, il terminale del substrato non è connesso al terminale di source. In terminali di substrato sono connessi invece al corrispettivo potenziale di alimentazione in modo da assicurare che il diodo parassita di substrato (quello presente tra source/drain e substrato) sia sempre polarizzato inversamente e perciò non influisca sul segnale passante. Il terminale di substrato del MOSFET canale-p viene perciò connesso al terminale di alimentazione positivo, mentre il terminale di substrato del MOSFET canale-n viene connesso al terminale di alimentazione negativo.