[發明專利]一種寬帶低功耗高線性數模開關及控制系統與方法

有效

• 申請號: 202110961901.7
• 申請日: 2021-08-20
• 公開（公告）號: CN113726320B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 范超
• 申請（專利權）人: 成都振芯科技股份有限公司
• 主分類號: H03K17/687
• 分類號: H03K17/687
• 代理公司: 成都睿道專利代理事務所(普通合伙) 51217
• 代理人: 賀理興

本發明提供一種寬帶低功耗高線性數模開關及控制系統與方法，包括控制信號輸入端口、控制信號處理電路、數字信號輸入端口、第一MOS管、傳輸門、信號源、接地電阻和信號輸出端口；控制信號處理電路的輸入端和傳輸門的控制端均與控制信號輸入端口連接；控制信號處理電路的輸出端與第一MOS管的柵極連接；第一MOS管的源極與信號源的輸入端連接；信號源的負極接地；傳輸門的輸入端與數字信號輸入端口連接；傳輸門的輸出端、第一MOS管的漏極和接地電阻均與信號輸出端口連接；控制信號處理電路用于對輸入的控制信號進行兩次反相處理后進行濾波處理，并將處理后的信號輸入第一MOS管的柵極；傳輸門通過控制信號進行控制。

技術領域

本發明涉及集成電路技術領域，具體而言，涉及一種寬帶低功耗高線性數模開關及控制系統與方法。

背景技術

目前，在集成電路芯片中，在接收中頻輸出時，為了降低所用的管腳的數目，有時需要把模擬和數字輸出管腳進行復用。數字部分采用傳輸門即可進行控制，模擬部分則通常會采用開關管進行控制。因為模擬中頻在輸出時，信號擺幅通常會比較大，因此輸出開關的線性度非常重要，它會直接影響輸出信號的質量。現有的方法很多使用開關管對模擬和數字輸出的切換進行控制。采用開關管時，開關管的線性度是和導通阻抗是相關的。雖然在理想條件下，開關管的導通阻抗在輸入幅度發生變化時，阻值保持不變，那么它就不會產生失真，但是實際開關的導通阻抗會隨著輸入幅度的變化而變化，它輸出信號的擺幅就會隨著輸入信號的幅度而變化，因此通常它的線性度不會太好。

為了提高開關管的線性度，目前有部分方法采用源隨結構，把輸入信號加到柵極上，同時改變了柵極電壓，可以極大的提升開關管的線性度。但是它需要額外的電路，而且當頻率提升時，為了保持柵極電壓擺幅足夠大，它消耗的電流會提升。因此，需要提供一種方案以便于在提高開關管的線性度的同時簡化電路的結構。

發明內容

本發明的目的在于提供一種寬帶低功耗高線性數模開關及控制系統與方法，用以實現在提高開關管的線性度的同時簡化電路的結構，降低功耗的技術效果。

第一方面，本發明提供了一種寬帶低功耗高線性數模開關，包括：控制信號輸入端口、控制信號處理電路、數字信號輸入端口、第一MOS管、傳輸門、信號源、接地電阻和信號輸出端口；所述控制信號處理電路的輸入端和所述傳輸門的控制端均與所述控制信號輸入端口連接；所述控制信號處理電路的輸出端與所述第一MOS管的柵極連接；所述第一MOS管的源極與所述信號源的輸入端連接；所述信號源的負極接地；所述傳輸門的輸入端與所述數字信號輸入端口連接；所述傳輸門的輸出端、所述第一MOS管的漏極和所述接地電阻均與所述信號輸出端口連接；所述控制信號處理電路用于對輸入的控制信號進行兩次反相處理后進行濾波處理，并將處理后的信號輸入第一MOS管的柵極；所述傳輸門通過上述控制信號進行控制。

進一步地，所述控制信號處理電路包括第一反相器、第二反相器和高通濾波電路；所述第一反相器的輸入端與所述控制信號輸入端口連接；所述第二反相器的輸入端與所述第一反相器的輸出端連接；所述高通濾波電路的輸入端與所述第二反相器的輸出端連接；所述高通濾波電路的輸出端與所述第一MOS管的柵極連接。

進一步地，所述高通濾波電路包括第一電阻和第一電容；所述第一電阻的第一端與所述第二反相器的輸出端連接；所述第一電阻的第二端和所述第一電容的第一端均與所述第一MOS管的柵極連接；所述第一電容的第二端與所述信號源的輸入端連接。

進一步地，所述第一電阻為可調電阻；所述第一電容為可調電容。

進一步地，所述傳輸門包括第二MOS管和第三MOS管；所述第二MOS管的源極和所述第二MOS管的源極均與所述數字信號輸入端口連接；所述第二MOS管的漏極和所述第二MOS管的漏極均與所述信號輸出端口連接；所述第二MOS管的柵極與所述控制信號輸入端口連接；所述第三MOS管的柵極與所述第一反相器的輸出端連接。