[发明专利]具有间歇加载的充电电容的开关电路

说明书

本发明涉及一种开关电路。具体地，本发明涉及一种其开关动作时使电容放电的开关电路。

一般而言，开关电路使用一个开关将电路接通。当开关闭合时电路接通，开关打开时电路断开。这种开关的一个缺点是开关保持闭合状态时耗电。

希望有一种耗电量较少的开关电路。

因此，本发明提供一种开关电路，包括：一个第一节点，用于接收一个第一电压；一个第二节点，用于提供一个输出；一个第三节点，用于接收一个第二电压；一个电容，耦合在所述第二节点与第三节点之间；用于对电容间歇充电的装置，以从所述第二节点提供一个第一输出电压；和，一个开关，连接在所述第一节点与第二节点之间，用于当打开时将所述第二节点与所述第一节点隔离，并且当关闭时使所述电容放电，以提供一个第二输出电压。

在一个实施例中，所述开关电路还包括一个与所述第二节点连接的缓冲器。

在另一个实施例中，所述开关电路还包括一个与所述第二节点连接的锁存器。

所述锁存器最好是一个施密特触发器(Schmitt trigger)锁存器。

所述用于对电容间歇充电的装置最好包括一个第二开关，用于根据一个控制信号将所述第二节点连接至一个电压源。

在一个最佳实施例中，所述控制信号是一个脉冲信号。

一个脉冲的持续时间最好基本上小于各脉冲之间的周期。

更为理想的情况是，脉冲的持续时间为其周期的1/500。

脉冲的持续时间最好约为一毫秒。

所述电压源最好是一个正电压，并且所述第一和第二电压最好接地。

在一个实施例中，所述电容包括杂散电容。

所述开关电路最好包括一个电容器，用于形成所述电容的至少一部分。

可以预见，在本发明中，当第一开关打开时，只有当电容充电时才耗电。电容一旦充过电且第一开关打开时，电容器提取的电流可以忽略不计，耗电量也可以忽略不计。第一开关闭合时，第二节点的电压迅速放电。然后，当第二开关闭合时，第二节点的电压以随着电容的间歇充电的方式逐步增加。第二节点的电压取决于用于对电容间歇充电的装置提供的总电荷和电容的电容值。

下面参看附图仅以举例的方式说明本发明的一个最佳实施例。附图中，

图1是根据本发明的一个最佳实施例的开关电路的示意图；

图2是图1的开关电路中的反跳电路的示意图；

图3是与图1的开关电路配用的一个时钟发生器的示意图；

图4示例说明从图3的时钟发生器输出的脉冲信号；

图5示例说明向图3的时钟发生器输入的信号。

开关电路500包括一个开关501，该开关包括第一和第二端子，和一个机构，该机构具有一个其中第一端子连接至第二端子的第一结构、和一个其中第一和第二端子彼此电隔离的第二种结构。开关501的第一端子接地，开关501的第二端子连接至一个输入节点502。一个电容506处在输入节点502与地之间。此电容可以是输入节点502与地之间的杂散电容，或者是一个连接在输入节点502与地之间的电容器。开关电路500包括一个P沟道FET(场效应晶体管)508，其源极连接至一个正电压V_DD，其漏极连接至输入节点502。开关电路500还包括一个施密特触发器510。输入节点502连接至施密特触发器510的输入端，施密特触发器510的输出端产生一个输出信号105。输出信号105提供给受一个复位信号1301和一个F反跳信号403控制的反跳电路602。P沟道FET508的栅极接收来自一个时钟信号发生器40的一个脉冲信号603。脉冲信号603的波形如图4所示。通常，脉冲信号603是高的，并且以1kHz频率的定期间隔发出低的脉冲。脉冲的持续时间从1.5至3微秒，这相当于大约1/500的占空因数当脉冲信号603高时，P沟道晶体管508截止。当脉冲信号603发出低脉冲时，晶体管508瞬间导通并且使电容器506充电。当第一开关501闭合且输入节点502接地时，电容器506迅速放电。电容器506的放电使施密特触发器510的输出状态改变状态，从而使输出信号105变高。当第一开关501打开时，电容器506经晶体管508充电，输入节点502的电压上升。该上升的电压在通过一个阈值时使施密特触发器510恢复低值。输入节点502的电压取决于晶体管508提供的电流和电容506的电容值。通过选择电容506和/或晶体管508的大小，可以控制开关501的打开与输出信号105的变化之间的等待时间。采用脉冲信号控制P沟道晶体管508起减少耗电量的作用。