[发明专利]一种代替信号模拟开关芯片的方法

说明书

本发明公开了一种代替信号模拟开关芯片的方法，包括：采用多个继电器以级联方式构成多路信号通道；采用解码器芯片将输入的使能信号和地址信号译码后输出通道选择信号；采用场效应管接收通道选择信号，并根据接收到的通道选择信号控制继电器线圈的供电，将继电器切换至常闭触点或常开触点，从而完成信号通道切换，实现信号模拟开关功能。本发明将继电器触点以物理连接方式构成信号通道，对信号没有插入损耗、隔离度以及幅度和极性要求等问题，特别适合于高频、大幅度和负极性信号切换/开关/多路复用的应用场合，可以避免设计信号功率分配和功率放大电路，同时对供电也没有特殊要求，降低了硬件成本和电路复杂性。

技术领域

本发明涉及信号模拟开关(多路复用器)技术领域，尤其是一种代替信号模拟开关(多路复用器)芯片的方法。

背景技术

目前在音视频路由设备、自动测试设备、航电设备和通信系统等设备和系统中，对各类信号都有选择、切换或复用需求，国内外主要芯片供应商也推出了信号模拟开关(多路复用器)芯片以满足市场需求。

但信号模拟开关(多路复用器)芯片基于现有的FET(场效应管)实现原理、芯片制造工艺和芯片供电等因素，通常具有25～200Ω的导通电阻，对信号有插入损耗；信号通道之间具有耦合及分布电容，造成信号干扰引起通道隔离度问题，信号可能同时出现在不需要的通道上；另外芯片供电决定了适用的信号幅度和极性，比如要求信号幅度不能超过电源电压值，仅正电源供电时不能切换/复用负极性信号。

为了解决以上问题，在一些应用领域，使用信号模拟开关(多路复用器)芯片时，硬件需设计信号功率分配和功率放大电路，且对电源的电压值和极性也有特殊要求，增加了硬件成本和电路复杂性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提出一种代替信号模拟开关(多路复用器)芯片的方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种代替信号模拟开关芯片的方法，包括：

采用多个继电器以级联方式构成多路信号通道；

采用解码器芯片将输入的使能信号和地址信号译码后输出通道选择信号；

采用场效应管接收通道选择信号，并根据接收到的通道选择信号控制继电器线圈的供电，将继电器切换至常闭触点或常开触点，从而完成信号通道切换，实现信号模拟开关功能。

进一步的，采用的所述继电器为单刀双掷类型；由多个继电器各自的常闭触点以级联方式形成信号链路，再由多个继电器各自的常开触点将信号链路以分支形式构成多路信号通道。

进一步的，继电器线圈并联有肖特基二极管。

进一步的，所述场效应管为P沟道MOS型；所述通道选择信号输出到场效应管的栅极，场效应管的源极采用5V供电，漏极连接在相应的继电器线圈的供电回路。

进一步的，场效应管在接收到低电平的通道选择信号时闭合，继而将继电器线圈的供电打开，使继电器由常闭触点切换到常开触点；场效应管在接收到高电平的通道选择信号时断开，继而将继电器线圈的供电关闭，使继电器由常开触点切换到常闭触点；从而完成信号通道切换。

进一步的，所述使能信号、地址信号和多路信号通道参照主流信号模拟开关芯片对应管脚进行定义和排列，且功能保持兼容。

进一步的，所述使能信号有效时，才将地址信号译码出通道选择信号。

进一步的，当所述使能信号有效时，将地址信号译码后输出的通道选择信号只使一个场效应管闭合，并使对应的一个继电器线圈的供电打开；当所述使能信号无效时，所有继电器线圈的供电保持关闭。