[发明专利]差分开关装置及模拟开关芯片

说明书

本发明提供了一种差分开关装置及模拟开关芯片，涉及信号传输的技术领域，本发明提供的差分开关装置及模拟开关芯片，在差分开关装置的开关单元中包括模拟开关和与模拟开关连接的控制电路，控制电路包括与模拟开关的控制端连接的逻辑运算单元和电压转换单元；逻辑运算单元用于获取输入接口输入的差分信号，基于差分信号进行逻辑运算，并向电压转换单元输出第一电压信号；电压转换单元，用于对第一电压信号进行转换处理，输出第一电压信号对应的第二电压信号，并将第二电压信号输入至模拟开关的控制端，以对模拟开关进行控制，在控制过程中，有助于保证模拟开关的线性度，不仅满足用户对于不同性能和可靠性的要求，也有助于提升高频信号的传输效率。

技术领域

本发明涉及信号传输的技术领域，尤其是涉及一种差分开关装置及模拟开关芯片。

背景技术

高速模拟开关在高频信号传输领域应用非常广泛，例如在USB(Universal SerialBus)和DP(DisplayPort)接口中，高速模拟开关通常用于对不同通道的数据进行选择和传输。随着协议速率的提高，对高速模拟开关的带宽、导通电阻等性能要求也在提高，以USB3.1和DP1.3协议为例，信号的传输速率分别达到了10Gbps和8.1Gbps。同时，协议要求信号的共模电压是可以在一定范围内变化的，这就需要高速模拟开关具有随着共模电压变化，导通电阻尽量保持相对稳定的特性。

在集成电路应用中，常采用NMOS晶体管和PMOS晶体管构成的CMOS传输门作为模拟开关，其导通电阻随着输入信号共模电压变化时也可以保持近似的稳定，但是由于寄生电容相对较大，在高速信号传输中，采用传输门作为开关的方式不利于带宽的提高，进而影响传输系统整体的性能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种差分开关装置及模拟开关芯片，以缓解上述技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种差分开关装置，所述差分开关装置包括：依次连接的输入接口、开关单元和输出接口；所述开关单元包括模拟开关以及与所述模拟开关连接的控制电路；其中，所述模拟开关的输入端与所述输入接口连接，所述模拟开关的输出端与所述输出接口连接、所述模拟开关的控制端与所述控制电路连接；所述控制电路包括与所述模拟开关的控制端连接的逻辑运算单元和电压转换单元；所述逻辑运算单元，用于获取所述输入接口输入的差分信号，基于所述差分信号进行逻辑运算，并向所述电压转换单元输出第一电压信号；所述电压转换单元，用于对所述第一电压信号进行转换处理，输出所述第一电压信号对应的第二电压信号，并将所述第二电压信号输入至所述模拟开关的控制端，以对所述模拟开关进行控制。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述模拟开关包括差分模拟开关；所述差分模拟开关包括第一MOS管和第二MOS管；所述第一MOS管和所述第二MOS管的栅极连接至所述模拟开关的控制端；所述第一MOS管和所述第二MOS管的源极和漏极中，其中一个电极与所述输入接口连接，另一个电极与所述输出接口连接。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述逻辑运算单元包括差模滤波器和逻辑运算电路；所述差模滤波器的输入端连接至所述输入接口，所述差模滤波器的输出端连接至所述逻辑运算电路；所述差模滤波器用于获取所述差分信号，对所述差分信号进行滤波处理，并向所述逻辑运算电路输出所述差分信号对应的共模电压信号；所述逻辑运算电路，用于获取所述共模电压信号，并根据预先设置的参考电压、计算系数和所述共模电压信号计算得到所述第一电压信号，并输出至所述电压转换单元。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述差分开关装置还包括与所述逻辑运算电路连接的参考信号源；所述参考信号源用于向所述逻辑运算电路提供所述参考电压。