[发明专利]开关电路

说明书

技术领域

本发明涉及电子电路技术，特别是涉及一种开关电路。

背景技术

MOS管由于具有灵活的截止和开启工作状态，通常作为模拟电路的开关来控制输入信号的开启和关闭，但随着信息技术的发展，模拟电路处理信号的速度极大增加，故MOS管开关的性能对信号的信噪比、信号噪声以及失真比有至关重要的影响，特别是MOS管的导通电阻呈现非线性，会降低信号的线性度，从而导致信号的信噪比和信号噪声失真比性能低下。

具体理由如下：MOS管的导通电阻r_on＝1/g_ds，其中g_ds为MOS管的跨导，且即从上面的公式可以看出，采用单个NMOS管或者单个PMOS管作为模拟电路的开关，MOS开关具有较严重的电阻非线性问题，即MOS开关的导通电阻随输入电压信号的变化而变化。

在公开号为CN1906852A的中国专利申请文件中，还提供了一种采用CMOS结构作为开关的开关电路，采用CMOS结构作为开关虽然降低了输入信号影响CMOS结构的导通电阻的幅度，但是输入信号依然会造成CMOS结构的导通电阻的变化，开关的电阻非线性问题依然存在。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种开关电路，避免现有的MOS开关具有较严重的电阻非线性问题和MOS开关的导通电阻随输入信号的变化而变化问题。

为解决上述问题，本发明提供一种开关电路，包括：开关单元，包括输入端、输出端和工作端，分别用于输入第一信号和工作电压，所述开关单元用于对第一信号的输出与否进行控制；电压抬升单元，用于提供抬升的工作电压至开关单元的工作端，所述抬升的工作电压与所述输入电压之间的差值不随第一信号的变化而变化；控制单元，用于根据控制信号控制是否将所述抬升的工作电压施加至开关单元。

可选的，电压抬升单元进一步包括：电压电压保持单元，用于保持其两端的电压差为定值；第一电压提供单元，基于所述第一信号产生第一电压并提供至电压保持单元的一端，所述第一电压与第一信号之差为定值；第一上拉单元，用于根据时钟信号将电压保持单元的另一端的电压上拉至抬升的工作电压，所述抬升的工作电压与第一电压之差为定值；

可选的，所述电压保持单元为电容器。

可选的，第一电压提供单元包括：补偿单元，用于基于第一信号产生第一电压；开关子单元，用于根据时钟信号控制是否将第一电压施加至电压保持单元之一端；第一下拉单元，用于在开关子单元未将第一电压施加至电压保持单元之一端时，将电压保持单元之一端的电压下拉。

可选的，所述补偿单元包括：运算放大器、第二NMOS管、电流源、电压源；所述运算放大器的正输入端作为补偿单元的输入端，输入第一信号；所述运算放大器的负输入端与第二NMOS管源极、电流源串联后接地，所述运算放大器的输出端与第二NMOS管的栅极电连接，所述第二NMOS管的漏极电连接至外置电压源。

可选的，所述开关子单元为CMOS结构，所述CMOS结构包括第六PMOS管和第十NMOS管，且第六PMOS管的源极与第十NMOS管MN10的漏极相连并作为开关子单元的输入端，所述开关子单元的输入端连接所述补偿单元的输出端，第六PMOS管的漏极与第十NMOS管MN10的源极相连并作为开关子单元的输出端。

可选的，所述第一下拉单元为第九NMOS管，所述第九NMOS管的栅极为第一下拉单元的控制端；所述第九NMOS管的源极为第一下拉单元的输入端，所述第九NMOS管的源极接地；所述第九NMOS管的漏极作为所述第一下拉单元的输出端。。

可选的，所述第一上拉单元为第七PMOS管，所述第七PMOS管的源极为第一上拉单元的输入端，连接外置电压源；所述第七PMOS管的漏极作为所述第一上拉单元的输入端，电连接所述电位差保持单元的第二端，所述第七PMOS管的栅极为第一上拉单元的控制端。

可选的，所述控制单元包括：第一传输单元，用于在开关子单元将第一电压施加至电压保持单元之一端时，将抬升的工作电压施加至开关单元的工作端；第二下拉单元，在开关子单元未将第一电压施加至电压保持单元之一端时，将开关单元的工作端的电压下拉并使开关单元不工作。

可选的，所述第一传输单元为第八PMOS管，所述第八PMOS管栅极作为第一传输单元的控制端；所述第八PMOS管的源极作为所述第一传输单元的输入端，所述第八PMOS管的源极作为所述第一传输单元的输出端。