[发明专利]一种模拟开关电路

说明书

本发明提供一种模拟开关电路，包括：开关管、控制电路、第一下拉电路以及电荷泵电路；当使能信号为关断时，第一下拉电路的第二端电位为地电平，控制电路的输出端电位为地电平与模拟开关的输入端接收信号的电压值之间较低的值，将电荷泵电路的第一输出端电位下拉为较低的值，使开关管关断；当使能信号为导通时，控制电路的输出端电位等于模拟开关电路的输入端接收信号的电压值，电荷泵电路正常工作且第一输出端电位等于模拟开关的输入端接收信号的电压值及预设电压之和，使开关管导通。本发明无需齐纳二极管即可实现对于负电压信号的传导，避免了现有技术中工艺要求高的问题。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种模拟开关电路。

背景技术

模拟开关用于将输入端接收的信号传导到输出端，一般情况下其主要用于传导正电压信号，但是在某些应用场景，比如音频应用场景，需要模拟开关支持负电压信号的输入。

图1所示为一种支持负电压信号输入的模拟开关电路结构，其中M1是模拟开关管。其具体原理是：升压电路产生高电压，电流源I用以偏置齐纳二极管Z；当模拟开关处于打开状态时，由于齐纳二极管Z的击穿稳压作用，把模拟开关管M1的栅极G与源极S之间的压差稳定在齐纳二极管Z的稳压值，从而打开模拟开关，把输入端VIN接收的信号传导到输出端VOUT。

图1所示电路虽然可以实现负电压信号的传导，但是，基于设计成本以及工艺方面的考虑，齐纳二极管并不是一定可以配备的设计元件，也即，现有的模拟开关设计对工艺方面的要求过高。

发明内容

本发明提供一种模拟开关电路，以解决现有技术中工艺要求高的问题。

为实现上述目的，本申请提供的技术方案如下：

一种模拟开关电路，包括：开关管、控制电路、第一下拉电路以及电荷泵电路；其中：

所述电荷泵电路的控制端，和，所述第一下拉电路的控制端，均接收使能信号；

所述第一下拉电路的第二端接地；

所述第一下拉电路的第一端，所述控制电路的第一输入端，以及，所述开关管的第一端，均与所述模拟开关电路的输出端相连；

所述控制电路的第二输入端，和，所述开关管的第二端，均与所述模拟开关电路的输入端相连；

所述控制电路的输出端，和，所述开关管的第三端，均与所述电荷泵电路的输入端相连；

所述电荷泵电路的第一输出端与所述控制电路的控制端以及所述开关管的控制端相连；

所述开关管为控制端电位高于第二端电位时导通的开关管；

当所述使能信号为关断时，所述第一下拉电路的第二端电位为地电平，所述控制电路的输出端电位为地电平与所述模拟开关的输入端接收信号的电压值之间较低的值，将所述电荷泵电路的第一输出端电位下拉为所述较低的值，使所述开关管关断；

当所述使能信号为导通时，所述控制电路的输出端电位等于所述模拟开关电路的输入端接收信号的电压值，所述电荷泵电路正常工作且第一输出端电位等于所述模拟开关的输入端接收信号的电压值及预设电压之和，使所述开关管导通。

可选的，所述开关管为第一NMOS晶体管；

所述第一NMOS晶体管的栅极为所述开关管的控制端；

所述第一NMOS晶体管的漏极为所述开关管的第一端；

所述第一NMOS晶体管的源极为所述开关管的第二端；

所述第一NMOS晶体管的衬底为所述开关管的第三端。

可选的，所述第一下拉电路包括：第二NMOS晶体管；