CN102437840B

CN102437840B - 用于在一个以上输入之间切换开关的方法和设备

Info

Publication number: CN102437840B
Application number: CN201110281331.3A
Authority: CN
Inventors: 朱莉·林·施图兹; 史蒂文·马卡卢索; 昂里凯·O·罗德里格斯
Original assignee: Fairchild Semiconductor Corp
Current assignee: Fairchild Semiconductor Corp
Priority date: 2010-09-09
Filing date: 2011-09-09
Publication date: 2014-12-10
Anticipated expiration: 2031-09-09
Also published as: KR101817631B1; US20140098297A1; JP5859254B2; US20110163783A1; JP2012060643A; KR20120026467A; TW201230682A; CN102437840A; TWI556575B; DE102011112859A1; US8934642B2; US8625818B2

Abstract

本发明标的物大体上涉及开关，且更特定来说，涉及用于在一个以上输入之间切换开关的方法和设备。开关可经配置以依据所述开关的状态而在第一输入处接收第一信号且在输出处提供输出信号。可延迟开关状态改变，直到接收到不同于当前开关状态的所请求开关状态的指示且所述第一信号达到阈值为止。

Description

用于在一个以上输入之间切换开关的方法和设备

技术领域

本发明标的物大体上涉及开关，且更特定来说，涉及用于在一个以上输入之间切换开关的方法和设备。

背景技术

通常，在处于不同电位的两个或两个以上信号之间切换可导致可能有害且不合意的突然改变。举例来说，在处于不同电位的不同音频或视频信号之间切换可导致音频劈啪声、视觉失真，或一个或一个以上其它不合意的效应。在其它实例中，在处于不同电位的两个信号(例如，具有不同值的第一和第二电压信号)之间切换可导致突然的电流尖峰或一个或一个以上其它有害或不合意的效应。

发明内容

在某些实例中，一种开关可经配置以在第一输入处接收第一信号且在输出处提供输出信号，所述输出取决于所述开关的状态。本发明人已认识到，切换处于或靠近相同电位的信号可减少突然的输出改变。在一实例中，可延迟开关状态改变，直到接收到不同于当前开关状态的所请求开关状态的指示且所述第一信号达到阈值为止，以消除或减少有害或不合意的效应，例如音频劈啪声、电击等。

此概述意欲提供对本专利申请案的标的物的概述。其无意提供对本发明的专门或详尽的阐释。包含具体实施方式以提供关于本专利申请案的其它信息。

附图说明

在不一定按比例绘制的图式中，相同标号在不同视图中可描述相似组件。具有不同字母下标的相同标号可表示相似组件的不同例子。图式大体以实例的方式而非以限制的方式来说明本文献中所论述的各种实施例。

图1和图4大体上说明可包含经配置以接收输入且产生输出的丌关的系统的实例。

图2到图3以及图5到图6大体上说明可包含开关模块的系统的实例。

图7大体上说明包含音频开关的切换系统的实例，所述音频开关经配置以接收第一和第二音频信号且产生包含音频劈啪声的输出。

图8大体上说明可包含音频开关的系统的实例，所述音频开关经配置以接收第一和第二音频信号且产生不具有音频劈啪声的输出信号。

图9大体上说明例如作为例如图5中说明的系统的一部分而包含的多输入开关电路的实例。

图10大体上说明偏移电路的实例。

图11大体上说明衰减器电路的实例。

图12A大体上说明参考变换器的实例。

图12B大体上说明向下变换器的实例。

具体实施方式

本发明人尤其已认识到，可控制对一个或一个以上输入的切换以消除或减少有害或不合意的效应，例如音频劈啪声、电击等。

在一实例中，开关(例如，模拟开关)可用以切换音频输入(例如，开启、关闭、静音等)，或在多个音频输入之间切换。在某些实例中，音频输出中的快速转变可导致音频劈啪声或一个或一个以上其它音频失真(例如，由于通过扬声器的电流的突然增加而引起)。本发明人尤其已认识到，音频开关可经配置以当第一和第二信号相似时(例如，振幅相似、相位相似等)在所述信号之间改变以消除或减少音频劈啪声或其它音频失真。在其它实例中，本发明人已认识到，当开启或关闭音频输入时，音频开关可经配置以当第一音频输入到达阈值或与开关的输出(例如，在闭合开关之前、在断开开关之后等)相似时改变状态(例如，在断开与闭合之间)来消除或减少音频劈啪声或其它音频失真。

在一实例中，可通过调整或控制开关的定时(例如，引入延迟)来控制开关以最小化开关的输入与输出之间(例如第一与第二音频信号之间等)的差异。

图1大体上说明系统100的实例，系统100包含开关105，开关105具有经配置以接收第一信号的第一输入110、经配置以接收控制信号来控制开关的状态的控制输入115，以及经配置以使用第一信号和控制信号来提供输出信号的输出120。

在一实例中，第一输入110可经配置以接收第一信号，例如音频信号、视频信号或一个或一个以上其它信号。输出120可耦合到扬声器、视频显示器或一个或一个以上其它输出装置，且开关105可经配置以开启、关闭、静音或以其它方式启用、停用或中断第一输入110和输出120。

在一实例中，控制输入115可经配置以接收控制信号来控制开关105，以消除或减少与在具有不同电位的输入信号与输出信号之间进行切换相关联的音频劈啪声或一个或一个以上其它失真。在某些实例中，电位差可经过滤以减少所述效应。然而，这样做可能需要额外的组件或电路，且所得的输出信号可从原始输入有所改变。本发明人已认识到，如果第一信号包含与阈值(例如，接地、耦合到输出120的装置的输入的休止电位，或一个或一个以上其它输入信号)重叠或接近的在时间上的振幅变化，那么控制输入115可控制开关105以最小化切换的潜在不利效应(例如，音频劈啪声、失真等)。

在典型的切换应用中，当接收到更改开关105的状态的请求(例如，通电请求、断电请求、静音请求、在多个音频信号之间进行切换的请求等)时，控制信号控制开关105的状态(例如，断开、闭合等)。在这些实例中，如果第一输入110和输出120处于不同电位，那么可导致音频劈啪声或其它失真。

在某些实例中，典型的声音频率的范围可从大约20Hz到20,000Hz。本发明人尤其已认识到，控制信号可经配置以延迟开关105的状态改变，直到第一输入110和输出120(在某些实例中为潜在的未来输出，假如开关105的状态改变将是断丌的话)大致相等为止，或直到第一输入110与输出120之间的差可最小化为止。在音频切换应用中，即使在低声音频率下，假定第一信号与输出信号或一个或一个以上其它阈值重叠，那么对开关105的状态改变的最大延迟可仅为0.0125秒(通常小得多)，其代表了处于低声音频率的第一输入110处的第一信号的一个完整周期。在其它实例中，如果第一信号不与输出信号或一个或一个以上其它阈值重叠，那么控制信号可经配置以找出第一周期中第一信号与输出信号或一个或一个以上其它阈值之间的最小差，且随后延迟丌关105的状态改变，直到在第二周期中达到所述最小差为止。在某些实例中，控制信号可经配置以提供延迟来考虑第一输入110与输出120之间的相位差。

在其它实例中，第一输入110可经配置以接收除音频或视频信号外的一个或一个以上信号，且输出120可经配置以将所述一个或一个以上信号提供到经配置以接收所述一个或一个以上信号的装置。在这些实例中，开关105的状态可在第一输入110与输出120相似(或与预期输出相似)时改变，以便最小化与切换处于不同电位的信号相关联的不利效应(例如，电流的突然升高等)。在某些实例中，当在多个输入之间进行切换时，开关105的状态可在第一输入110与一个或一个以上其它输入相似时改变。

图2大体上说明包含开关模块130的系统200的实例，开关模块130包含开关105和控制器125。在某些实例中，控制器125可包含数字控制器(例如，处理器等)、模拟或数字电路，或经配置以接收来自第一输入110的第一信号且将控制信号提供到开关105的控制输入115的一个或一个以上其它控制器。在一实例中，控制器125可经配置以延迟开关状态改变，直到所请求状态改变的指示不同于当前开关状态的指示为止且直到第一信号达到或接近阈值为止。

在一实例中，控制器125可经配置以接收所请求开关状态的指示(例如，从用户、从处理器等)。如果所请求开关状态的指示不同于当前开关状态且第一信号达到阈值，那么控制器125可经配置以将控制信号提供到控制输入115以改变开关105的状态。

在某些实例中，第一输入110处的第一信号可指示所请求的开关状态。举例来说，用户可选择待提供到输出120的信号(例如，音频信号、视频信号等)，且处理器可经配置以将信号提供到开关105。在其它实例中，例如在没有开关105的情况下，第一信号将直接提供到输出120。在此实例中，第一信号的存在指示来自用户或处理器的提供第一信号的请求。在其它实例中，控制器125可接收来自用户的单独请求(例如，静音请求等)。一旦接收到请求或指示请求的信号，控制器125便可监视第一输入110处的第一信号且控制开关在指定振幅、相位等处断开或闭合。

在某些实例中，控制器125可经配置以在第一输入110处的第一信号接近或达到阈值时提供改变开关105的状态的控制信号。在一实例中，视应用而定，阈值可包含接地或一个或一个以上其它电平。在一实例中，阈值可包含装置的耦合到丌关105的输出120的输入的值，所述装置例如为扬声器、显示器或经配置以从开关105接收输出信号的一个或一个以上其它装置。在某些实例中，控制器125可考虑第一输入110处的第一信号的相位，且可使用相位信息来改变开关105的状态。

图3大体上说明包含开关模块130的系统300的实例，开关模块130包含开关105和控制器125。在此实例中，控制器125可经配置以接收来自第一输入110的第一信号和来自输出120的输出信号。在一实例中，控制器125可经配置以延迟开关状态改变，直到所请求状态改变的指示(例如，断开、闭合等)不同于当前丌关状态且来自第一输入110的第一信号达到或接近来自输出120的输出信号为止。

在其它实例中，如果第一信号未达到输出信号，那么可延迟开关状态改变，直到第一信号与输出信号之间的差最小化为止。在其它实例中，可延迟开关状态改变，直到第一信号与一个或一个以上其它阈值或其它信号之间的差可最小化(例如，以消除或减少有害或不合意的效应)为止。

图4大体上说明包含开关105的系统400的实例，开关105具有经配置以接收第一信号的第一输入110、经配置以接收第二信号(第二信号不同于第一信号)的第二输入111、经配置以接收控制信号来控制开关的状态的控制输入115，以及经配置以使用控制信号和第一信号或第二信号中的至少一者提供输出信号的输出120。

在一实例中，控制输入115可经配置以接收控制信号来控制开关105以消除或减少与在具有不同电位的第一与第二信号之间进行切换相关联或与在具有不同电位的第一或第二信号与输出信号之间进行切换相关联的音频劈啪声或一个或一个以上其它失真。

在多个输入信号之间的典型的切换应用中，当接收到更改开关105的状态的请求(例如，通电请求、断电请求、静音请求、在多个音频信号之间切换的请求等)时，控制信号控制开关105的状态(例如，断开、闭合等)。在这些实例中，如果第一输入110和第二输入111处于不同电位，或如果第一输入110或第二输入111相对于输出120处于不同电位，那么可导致音频劈啪声或其它失真。

在某些实例中，在第一与第二输入信号之间切换可与在第一信号与输出之间或在第一信号与阈值之间切换相似。在此实例中，开关状态包含经配置以将第一输入110耦合到输出120的第一位置，和经配置以将第二输入111耦合到输出120的第二位置。在其它实例中，可使用具有一个或一个以上其它输入或输入配置的一个或一个以上其它开关配置。举例来说，开关105可包含第一输入110和第二输入111，其各自具有拥有断开状态和闭合状态的单独的开关，所述开关经配置以将第一输入110和第二输入111中的每一者与输出120耦合或去耦。

在图4的实例中，开关105处于第一位置，且第一输入110耦合到输出120。在一实例中，当接收到所请求开关状态的指示时，控制信号可经配置以延迟开关状态改变，直到所请求开关状态的指示不同于当前开关状态为止(例如，直到所请求开关状态的指示包含第二位置为止)，且直到第二输入111处的第二信号达到阈值为止。在一实例中，阈值可包含第一信号的值(例如，振幅)，使得当开关的状态改变时第一与第二信号之间的差最小化。在其它实例中，阈值可包含输出信号的值。

图5大体上说明包含开关模块130的系统500的实例，开关模块130包含开关105和控制器125。在一实例中，控制器125可经配置以接收来自第一输入110的第一信号和来自第二输入11的第二信号。在一实例中，控制器125可经配置以延迟开关状态改变，直到所请求状态改变的指示不同于当前开关状态为止，且直到第一信号或第二信号达到或接近阈值为止。在一实例中，控制器125可经配置以延迟开关状态改变，直到第一信号达到或接近第二信号为止。在其它实例中，可使用一个或一个以上其它阈值。

在一实例中，如果开关105处于第一位置(将第一输入110耦合到输出120)且接收到向第二位置(将第二输入111耦合到输出120)的所请求开关状态的指示，那么控制器125可经配置以延迟从第一位置到第二位置的开关状态改变，直到第二输入111处的第二信号(例如，第二信号的振幅)达到或接近第一输入110处的第一信号(例如，第一信号的振幅)为止。

图6大体上说明包含开关模块130的系统600的实例，开关模块130包含开关105和控制器125。在此实例中，控制器125可经配置以接收来自第一输入110的第一信号、来自第二输入111的第二信号和来自输出120的输出信号。在一实例中，控制器125可经配置以延迟开关状态改变，直到所请求开关状态的指示不同于当前开关状态为止，且直到来自第一输入110的第一信号或来自第二输入111的第二信号达到或接近来自输出120的输出信号为止。

在一实例中，如果开关105处于第一位置(将第一输入110耦合到输出120)且接收到向第二位置(将第二输入111耦合到输出120)的所请求开关状态的指示，那么控制器125可经配置以延迟从第一位置到第二位置的开关状态改变，直到第二输入111处的第二信号(例如，第二信号的振幅)达到或接近输出120处的输出信号(例如，输出信号的振幅)为止。

图7大体上说明包含音频开关105的音频切换系统700的实例，音频开关105具有经配置以接收第一音频信号的第一输入110、经配置以接收第二音频信号的第二输入111、经配置以接收控制信号的控制输入115，和经配置以将输出信号提供到扬声器135的输出120，输出信号包含音频劈啪声。

在此实例中，在时间140处，接收到所请求开关状态的指示，且开关105从提供第二音频信号作为输出信号改变为提供第一音频信号作为输出信号。因为在时间140处在第一与第二音频信号之间存在电位差，所以在输出信号处产生音频劈啪声或其它失真。

图8大体上说明包含音频开关105的系统800的实例，音频开关105具有经配置以接收第一音频信号的第一输入110、经配置以接收第二音频信号的第二输入111、经配置以接收控制信号的控制输入115，和经配置以将输出信号提供到扬声器135的输出120，输出信号不包含音频劈啪声。

在此实例中，在时间140处，接收到所请求开关状态的指示，但直到时间145开关105才从提供第二音频信号作为输出信号改变为提供第一音频信号作为输出信号。在此实例中，控制信号延迟开关状态改变，直到第一信号达到或接近第二信号为止。因为在时间145处第一与第二音频信号之间存在极少或不存在电位差，所以输出信号处不会产生音频劈啪声或其它失真。

图9大体上说明例如作为例如图5中说明的系统的一部分而包含的多输入开关电路的实例。在一实例中，电路900可使用例如使用单个供应电压(例如，V_cc)而操作的单端电源，与需要相对于共同参考(例如，GND)提供正电压和负电压两者的双极电源形成对比。本发明人尤其已认识到，与需要双极供应的电路相比，电路900的单供应操作能力可减小电路大小(例如，占据面积或复杂性)或节省成本。此些成本可包含设计和制造成本，或与使用电路900的系统相关联的成本。电路900可包含例如经配置以接收第一信号921的第一输入901，和例如经配置以接收第二信号922的第二输入902。电路900可包含控制输入903，控制输入903例如经配置以接收将第一输入901或第二输入902切换到电路900的输出904的请求。电路900可包含开关905，开关905例如经配置以接收第一信号921和第二信号922且经配置以例如响应于控制输入903而将所请求信号耦合到开关的输出904。电路900可包含控制器906。控制器906可响应一个或一个以上所接收的请求，且作为响应而协调开关905的切换动作，以使得大体上避免或减少输出信号的中断。此些中断可包含(但不限于)音频卡嗒声、音频劈啪声和视觉失真。

在一实例中，控制器906可监视第一和第二信号，且当信号处于大致同一电平时切换开关905，例如上文关于图4到图8的实例所论述。在一些实例中，控制器906可当第一和第二信号处于大致同一电平且同相，或在同一方向上斜变时切换开关905。在一实例中，例如图9所示，电路900可包含比较器907，比较器907例如经配置以接收关于第一和第二信号的信息，以便将开关转变信息提供到控制器906。在一实例中，此丌关转变信息可包含关于第一与第二信号的振幅关系、第一与第二信号的相位关系或这两种关系的信息，以及其它信息。举例来说，如果开关转变信息满足指示不含干扰(或减少的干扰)的切换机会的一个或一个以上准则，那么响应于来自比较器907的信号，控制器906可触发开关905以在将第一与第二信号耦合到电路的输出904之间改变状态。

单极性电压供应的使用可能限制控制器906跟踪可施加到电路900的各种输入信号的完整摆动的能力。在一实例中，电路900可包含单极性电压供应，例如单个正电压供应V_cc，以及一个或一个以上电平移位电路，例如第一移位电路931或第二移位电路932。相应的移位电路931到932可用以变换或以其它方式提供第一和第二信号921、922的信号调节的表示，使得使得信号的经变换或经调节版本的峰到峰范围在比较器907或电路900的其它电路的动态范围内。举例来说，此变换或调节可用以提供受约束于恰高于GND电压且恰低于电源的正轨电压V_cc的范围内的电压摆动的第一和第二信号的一版本。第一信号921或第二信号922的此些经变换或经调节的版本可由如上文论述的比较器907使用以便提供开关转变信息，其满足指示不含干扰(或减少的干扰)的切换机会的一个或一个以上准则。

在一实例中，电路900可包含一个或一个以上相应的衰减器或限制器以衰减或限制相应的第一或第二信号921、922。举例来说，图9的电路900可包含第一衰减器933或第二衰减器934。相应衰减器933、934中的一者或一者以上可用以将第一或第二信号921的峰到峰电压摆动限制到对应于单端供应的电压范围(例如，指定电压)的范围。本发明人还已认识到，与缺少此前端限制或衰减电路的电路900相比，此衰减或限制可允许使用具有较低操作电压的单端供应。在图9的实例中，相应第一和第二信号921、922的经衰减表示943、944可由相应移位电路931、932接收且可经处理为第一和第二信号921、922的经衰减和经移位版本941、942。第一和第二输入信号921、922的经衰减和经移位版本941、942可由比较器907接收，比较器907作为响应可提供用以切换电路900的输出904以便避免输出904处的实质性中断的开关转变信息。在一实例中，可将多输入开关电路900实施为单个集成电路装置，或实施为集成电路装置的一部分。

图10大体上说明偏移电路的实例。偏移电路1030可包含一个或一个以上电阻器，例如电阻器1033，其例如耦合到一个或一个以上晶体管，例如晶体管1034。在一实例中，晶体管1034可耦合于参考(例如，GND)与电阻器网络的一侧之间。电路1030可包含耦合于一连串电阻器1033与供应电压V_cc之间的电流源1036，例如包含电阻器网络与电流源1036之间的输出节点1035。晶体管1034的控制输入1037可接收传入信号。所接收信号的经偏移(例如，经电平变换)版本可在电路1030的输出1035处提供。在各种实例中，可通过指定一个或一个以上电阻器值、通过指定电流源的设定点或其组合来控制偏移量。在一实例中，电流源1036可由启用输入来控制以仅当需要时“接通”电流源(例如，以减少噪声或节省功率消耗)。举例来说，当接收到改变开关的状态的请求(例如上文在图5的实例中论述)时可“开启”电流源，且可在遵照请求改变开关的状态之后或在识别出改变开关状态的机会之后“关闭”电流源。在此些实例中，偏移电路可包含控制器或可响应于控制器而操作以便启用和停用电流源1036。在一实例中，偏移电路1030可接收来自图9的控制输入903的启用信号。

图11大体上说明衰减器电路的实例。衰减器电路1140可包含例如经配置以接收待切换的输入信号的输入1145，和例如用以提供所接收输入信号的经衰减版本的输出1146。衰减器电路1140可包含经配置以耦合到单极性供应电压的电源端子V_cc，和接地节点GND。衰减器电路1140可包含电阻器网络1147a到1147d，其耦合到信号输入1145和输出1146以提供经衰减信号。在一实例中，衰减器电路1140可包含具有大体上相等电阻的电阻器1147a到1147d，使得信号的经衰减版本包含大约为未经衰减的峰到峰电压摆动的25％的峰到峰电压摆动。在一实例中，可使用一个或一个以上其它电阻器值以便提供一个或一个以上其它衰减因数。

电阻器网络1147a到1147d可例如经由衰减器开关1160耦合到参考电压。衰减器开关1160可例如通过在需要传入信号的衰减时(例如当接收到改变开关电路900(图9)的状态的请求时)启用衰减电路1140且通过在其它指定时间期间停用电路900，来帮助节省能量。衰减器开关1160可例如响应于改变开关电路的状态的请求而启用所接收信号的衰减。衰减开关1160可在开关电路900的状态已遵照请求改变时或在已识别出改变开关905的状态的机会之后停用衰减电路1140。在此些实例中，衰减器电路1140可包含或可耦合到控制器，且响应于来自控制器的信号，可启用或停用衰减器。在一些实例中，衰减器电路可包含启用电路1150，且可接收来自图9的控制输入903的启用信号。

在一实例中，可在启用输入1149处于低逻辑电平时停用衰减器电路1140。当启用输入1149处于高逻辑电平时，NMOS晶体管1163可“开启”，从而将晶体管1165的控制栅极拉低。晶体管1165可在控制栅极处的低逻辑电平下而“开启”，且可将经隔离NMOS晶体管1160的控制栅极拉高。晶体管1160的控制栅极上的高逻辑电平可“开启”晶体管1160，因此将电阻器网络1147a到1147d耦合到参考且启用使用衰减电路1140的信号衰减。

在所说明的实例1140中，启用电路1150可包含参考变换器1151以允许所接收信号的经衰减版本相对于接地在电压供应V_cc的相反极性上摆动。举例来说，如果开关电路900使用正极性供应电压，那么参考变换器1151可接收未经衰减的信号和电压供应参考GND或接地。参考变换器1151可提供伪接地轨1152，伪接地轨1152大体上维持于电压供应参考GND或未经衰减的信号值中的更负的一者，因此允许衰减器1146的输出使用经隔离的NMOS晶体管1148摆动到电压供应参考GND以下。

图11所说明的衰减器1140的启用电路1150还可包含向下变换器1153和第二经隔离NMOS晶体管1161，以在启用输入1149处于逻辑低值时保持第一经隔离NMOS晶体管1160“关闭”。向下变换器1153可使用晶体管1163和1166接收启用信号的互补版本。向下变换器1153还可接收电压供应参考GND和伪接地轨1152。当启用信号为低时，向下变换器1153可将对应的高逻辑电平输出1154提供到第二经隔离NMOS晶体管1161，从而启用第二经隔离NMOS晶体管1161，以使得第一NMOS晶体管1160的栅极可被拉低。由于伪轨1152被参考变换器1151响应于所接收信号而拉低，因此第二经隔离NMOS晶体管1161可在第一经隔离NMOS晶体管1160的栅极上维持低逻辑电平以确保第一NMOS晶体管1160保持“关闭”。

图12A大体上说明参考变换器1251的实例，其包含电源参考输入1280、第一参考输入1281、第二参考输入1282以及伪参考输出1252。参考变换器1251可将伪参考输出1252维持于第一参考输入1281或第二参考输入1282的较低电位。在所说明的实例中，更正的参考输入可“开启”对应的电阻器网络1284、1285以将伪输出1252耦合到第一参考输入1281、第二参考输入1282和电源参考输入1280中的更负的参考输入。在一实例中，二极管1286可确保伪参考输出1252不高于电源参考输入1280上的结电位。应了解，在不脱离本发明标的物的范围的情况下，其它参考变换器可与图11的电路一起使用。在图11的实例中，第一参考输入1281可耦合到衰减器输入1145，且第二参考输入1282和电源参考输入1280可耦合到供应电压参考GND。

图12B大体上说明向下变换器1253的实例，其包含第一输入1271和第二输入1272、输出1273、第一输入晶体管1274、第二输入晶体管1275、与第二经隔离晶体管1277交叉耦合的第一经隔离晶体管1276、第一参考输入1270和第二参考输入1252。向下变换器1253可提供具有不同参考的装置之间的适当逻辑信号。在一实例中，当在第一和第二输入1271、1272上接收的互补逻辑信号参考第一参考1270，且接收逻辑信号的装置参考所接收第二参考1252时，可在输出1273处提供适当逻辑信号。在一实例中，第一参考输入1270可耦合到电路电源，例如用于图11的电路的电源。第二参考输入1252可耦合到图11的电路的伪接地轨1152。如果在第一和第二输入1271、1272上接收的互补信号将第一输入保持为高且将第二输入保持为低，那么第二输入晶体管1275可“开启”，从而将输出1273拉到高逻辑电平。如果在第一和第二输入1271、1272处接收的互补信号将第一输入保持为低且将第二输入保持为高，那么第一输入晶体管可“开启”，从而将第二经隔离晶体管1277的控制输入拉“高”。第二经隔离晶体管1277可参考第二参考输入1252(例如，伪接地轨1152)将输出1273拉低，因此即使当第二参考输入1272处的伪参考轨变为比第一参考输入1271处的电源参考更负时也维持输出1272上的低逻辑电平。应了解，在不脱离本发明标的物的范围的情况下，其它向下变换器可与图11的电路一起使用。

其它实例

本发明人尤其已认识到，上文描述的系统或方法可在其中输入信号和输出信号或多个输入信号可具有不同电位的多种切换应用(例如，除了音频或视频切换之外的应用)中使用。此外，本文描述的系统或方法中的一者或一者以上可称为混合技术。

在一实例中，混合技术可用以防止当在不同电位之间切换(例如，在处于第一电位的输入与处于第二不同电位的输出之间切换)时的电流涌入，从而可能避免短路状况或冲击。在某些实例中，如果输入或输出中的至少一者是可变的，那么开关可在接收到切换请求之后等待，直到输入处的电位处于或接近输出处的电位为止。在其它实例中，开关可在切换之前等待，直到输入处的电位处于与输出处的电位相差一阈值量以内为止。在一实例中，阈值可由用户设定，或可随着时间变化。起初，可将阈值设定于第一量，且随后，随着时间过去，在输入处的电位不在与输出处的电位相差所述阈值量以内的情况下，阈值可增加。在其它实例中，如果在一时间周期内未达到阈值，那么可提供警报(例如，与熔断熔丝等相似)，或等待周期可期满且不管差如何均开始切换。

在一实例中，阈值可为可编程的，且用户可基于输入、输出或两者之间的差中的至少一者来设定阈值量或开关将切换所处的实际电压。

在其它实例中，输入与输出之间或多个输出之间的电位差可用以确定信号类型且切换到具有较高优先级的信号(例如，给予第一信号类型(例如音频信号)比第二信号类型(例如USB数据)高的优先级)。

在一实例中，混合技术可用于例如具有不同电位的电源之间(例如，5V源与3V源之间)的上电稳定。在一实例中，当电源开启时，电源的输出可逐渐增加(或有时波动)，直到其达到稳态为止。在一实例中，当从第一电源向具有较高输出的第二电源切换时，可延迟切换，直到第二电源的电位处于或接近第一电源的电位为止。相比来说，当从第一电源向具有较低电位的第二电源切换时，可延迟切换，直到第一与第二电源的电位之间的差经最小化或以其它方式满足阈值量为止。

在一实例中，开关(例如，具有一个或一个以上输入、一个或一个以上输出、一个或一个以上通道等)可使用输入与输出之间的差或使用输入或输出中的至少一者与预定电条件之间的差或比较来进行自隔离。在某些实例中，预定电条件可包含电压或电流阈值、相位、转换速率或一个或一个以上其它电条件。可延迟切换直到满足所述条件中的一者或一者以上为止，或如果满足条件，则可依据所要结果而断开或闭合开关。在某些实例中，如果输入或输出中的至少一者超过电压或电流阈值、转换速率或一个或一个以上其它电条件，那么可断开闭合的开关、可闭合断丌的开关或可选择不同的输入。

额外注释

在第一实例实例1中，一种设备包含开关。所述开关可包含：第一输入，其经配置以接收第一信号；第二输入，其经配置以接收第二信号；控制输入，其经配置以接收控制信号且响应于所述控制信号而将所述第一或所述第二输入信号中的一者耦合到输出以控制所述开关的状态；以及所述输出，其经配置以使用所述第一信号、所述第二信号和所述控制信号来提供输出信号。所述设备可进一步包含控制电路，其经配置以：接收所述第一信号、所述第二信号和所请求开关状态的指示；将所述控制信号提供到所述开关；以及延迟开关状态改变，直到所请求开关状态的所述指示不同于当前开关状态且指示所述第一信号的信息与指示所述第二信号的信息的比较满足阈值为止。

在实例2中，实例1的控制电路任选地包含第一移位电路，所述第一移位电路经配置以在所述所请求开关状态不同于所述当前开关状态时提供在指定参考电压以上的指定电压范围内的所述第一信号的偏移版本，其中所述指示所述第一信号的信息包含所述第一信号的所述偏移版本。实例1的控制电路任选地包含第二移位电路，所述第二移位电路经配置以在所述所请求开关状态不同于所述当前开关状态时提供在指定参考电压以上的指定电压范围内的所述第二信号的偏移版本，且其中所述指示所述第二信号的信息包含所述第二信号的所述偏移版本。

在实例3中，实例1到2中的任一者或一者以上的第一和第二移位电路任选地经配置以在所述所请求开关状态的所述指示不同于当前开关状态时启用，且任选地经配置以在所述所请求开关状态的所述指示与所述当前丌关状态相同时停用，以节省功率消耗。

在实例4中，实例1到3中的任一者或一者以上的所述第一或第二移位电路中的至少一者任选地包含：电流源；电阻性网络，其耦合到所述电流源；以及晶体管。实例4的晶体管任选地包含：源极端子，其与所述电流源串联地耦合到所述电阻性网络；漏极端子，其耦合到接地；以及栅极端子，其经配置以接收信号。实例4的所述信号的偏移版本任选地提供于所述电阻性网络与所述电流源的结处。

在实例5中，实例1到4中的任一者或一者以上的控制电路任选地包含比较器，所述比较器经配置以将所述第一信号的所述偏移版本与所述第二信号的所述偏移版本进行比较，且提供指示所述第一信号的所述偏移版本与所述第二信号的所述偏移版本之间的差的比较器输出。

在实例6中，实例1到5中的任一者或一者以上的控制电路任选地包含：第一衰减器，其经配置以衰减所述第一信号的量值且将所述经衰减的第一信号提供到所述第一移位电路；以及第二衰减器，其用以衰减所述第二信号的量值且将所述经衰减的第一信号提供到所述第一移位电路。

在实例7中，实例1到6中的任一者或一者以上的所述第一衰减器和所述第二衰减器中的每一者任选地包含分压器，以衰减所述第一信号和所述第二信号。

在实例8中，实例1到7中的任一者或一者以上的所述第一衰减器和所述第二衰减器中的每一者任选地包含启用电路，所述启用电路经配置以：接收启用信号；当所述启用信号处于第一状态时提供所接收信号的经衰减版本；以及当所述启用信号处于第二状态时减少所述衰减器的功率消耗。

在实例9中，实例1到8中的任一者或一者以上的所述第一衰减器和所述第二衰减器中的每一者任选地包含耦合到所述分压器的相应的经隔离晶体管，所述经隔离晶体管经配置以在所述启用信号处于所述第一状态时允许所述经衰减信号使用单个电压源围绕接地振荡，其中所述经隔离晶体管的参考电压响应于所接收信号的负摆动。

在实例10中，实例1到9中的任一者或一者以上的所述启用电路任选地经配置以在所述启用信号处于所述第二状态时停用经隔离NMOS晶体管。

在实例11中，实例1到10中的任一者或一者以上的所述开关任选地包含音频开关，实例1到10中的任一者或一者以上的所述第一信号任选地包含第一音频信号，实例1到10中的任一者或一者以上的所述第二信号任选地包含第二音频信号，且实例1到10中的任一者或一者以上的所述音频开关的输出任选地经配置以耦合到扬声器。

在实例12中，实例1到11中的任一者或一者以上的所述开关任选地包含视频开关，实例1到11中的任一者或一者以上的所述第一信号任选地包含第一视频信号，实例1到11中的任一者或一者以上的所述第二信号任选地包含第二视频信号，且实例1到11中的任一者或一者以上的所述视频开关的输出任选地经配置以耦合到显示器。

在实例13中，一种方法包含：在丌关的第一输入处接收第一信号；在所述开关的第二输入处接收第二信号；在所述丌关的控制输入处接收控制信号；当所述控制信号指示第一状态时在所述开关的输出处提供所述第一信号；使用所述第一信号和所述第二信号产生开关转变信息；以及当所述控制信号指示第二状态时且当所述开关转变信息满足阈值时在所述开关的所述输出处提供所述第二信号。

在实例14中，实例1到13中的任一者或一者以上的所述提供开关信息任选地包含将所述第一信号的一版本与所述第二信号的一版本进行比较。

在实例15中，实例1到14中的任一者或一者以上的所述提供开关信息任选地包含：将所述第一信号移位到接地以上以提供所述第一信号的一版本；以及将所述第二信号移位到接地以上以提供所述第二信号的一版本。

在实例16中，实例1到15中的任一者或一者以上的所述移位所述第一信号任选地包含衰减所述第一信号以将所述第一信号的所述版本的范围限于从接地附近到单个供应电压的电压值附近；且实例1到15中的任一者或一者以上的所述移位所述第二信号任选地包含衰减所述第二信号以将所述第二信号的所述版本的范围限于从接地附近到所述单个供应电压的所述电压值附近。

在实例17中，实例1到16中的任一者或一者以上的所述接收具有所述第二状态的所述控制信号任选地包含启用第一和第二移位电路以提供所述第一和第二信号的经移位版本；且实例1到16中的任一者或一者以上的所述在所述开关的所述输出处提供所述第二信号任选地包含停用所述第一和第二移位电路以节省所述开关的功率消耗。

在实例18中，实例1到17中的任一者或一者以上的所述启用第一和第二移位电路任选地包含启用所述第一和第二移位电路的电流源。

在实例19中，实例1到18中的任一者或一者以上的所述接收具有所述第二状态的所述控制信号任选地包含启用第一和第二衰减器电路以提供所述第一信号的所述版本和所述第二信号的所述版本；且实例1到18中的任一者或一者以上的所述在所述开关的所述输出处提供所述第二信号任选地包含停用所述第一和第二衰减器电路以节省所述开关的功率消耗。

在实例20中，实例1到19中的任一者或一者以上的所述提供开关转变信息任选地包含：将所述第一信号的一版本与所述第二信号的一版本进行比较；以及使用所述比较来提供所述第一信号和所述第二信号的相对振幅信息。

在实例21中，实例1到20中的任一者或一者以上的所述提供开关转变信息任选地包含：将所述第一信号的一版本与所述第二信号的一版本进行比较；以及使用所述比较来提供所述第一信号和所述第二信号的相对相位信息。

在实例22中，一种设备包含单个电源输入和开关，所述开关包含：第一输入，其经配置以接收具有一量值的第一信号；第二输入，其经配置以接收具有一量值的第二信号；控制输入，其经配置以接收控制信号来控制所述开关的状态；以及输出，其经配置以使用所述第一信号、所述第二信号和所述控制信号来提供输出信号。实例22的设备还包含控制电路，其经配置以：接收所述第一信号、所述第二信号和所请求开关状态的指示；将所述控制信号提供到所述开关；以及延迟开关状态改变，直到所述所请求开关状态的所述指示不同于当前开关状态且使用所述第一信号和所述第二信号的比较满足阈值为止，其中所述控制电路包含：第一衰减器，其用以接收所述第一信号且提供所述第一信号的经衰减版本；第一移位电路，其用以接收所述第一信号的所述经衰减版本且提供所述第一信号的经衰减且经移位版本；第二衰减器，其用以接收所述第二信号且提供所述第二信号的经衰减版本；第二移位电路，其用以接收所述第二信号的所述经衰减版本且提供所述第二信号的经衰减且经移位版本；以及比较器，其经配置以使用所述第一信号的所述经衰减且经移位版本与所述第二信号的所述经衰减且经移位版本的比较来提供开关转变信息，且将所述开关转变信息与所述阈值进行比较。

实例23可包含或可任选地与实例1到220中的任一者或一者以上的任何部分或任何部分的组合进行组合，以包含可包含用于执行实例1到22的功能中的任一者或一者以上的装置的标的物，或包含当由机器执行时致使所述机器执行实例1到22的功能中的任一者或一者以上的指令的机器可读媒体。

以上详细描述包含对形成详细描述的一部分的附图的参考。附图以说明的方式展示其中可实践本发明的具体实施例。这些实施例在本文也称为“实例”。此些实例可包含除了所展示或描述的元素以外的元素。然而，本发明人还预期其中仅提供所展示或描述的那些元素的实例。而且，本发明人还预期相对于特定实例(或其一个或一个以上方面)或相对于本文展示或描述的其它实例(或其一个或一个以上方面)，使用所展示或描述的那些元素(或其一个或一个以上方面)的任何组合或排列的实例。

此文献中所涉及的所有公开案、专利及专利文献的全部内容以引用的方式并入本文中，如同个别地以引用的方式并入一样。在此文献与以引用的方式并入的那些文献之间具有不一致使用的情况下，所并入的参考中的使用应视为对此文献的使用的补充；对于不可调和的非一致性，以此文献中的使用为准。

在此文献中，如专利文献中常见的，术语“一”用以包含一个或一个以上，独立于“至少一个”或“一个或一个以上”的任何其它例子或使用。在此文献中，术语“或”用以指代非排他的或，使得“A或B”包含“A而不是B”、“B而不是A”和“A和B”，除非另外指示。在本文献中，术语“包含”及“其中(in which)”用作相应术语“包括”及“其中(wherein)”的普通英语等效物。而且，在所附权利要求书中，术语“包含”及“包括”均为开放式的，即，包括除在权利要求中在此术语之后所列举的元件之外的元件的系统、装置、物品或工艺仍被认为属于所述权利要求的范围内。此外，在所附权利要求书中，术语“第一”、“第二”及“第三”等仅用作标记，且并不希望在其对象上强加数字要求。

本文描述的方法实例可至少部分地为机器或计算机实施的。一些实例可包含编码有指令的计算机可读媒体或机器可读媒体，所述指令可操作以配置电子装置来执行在以上实例中描述的方法。此些方法的实施方案可包含代码，例如微代码、汇编语言代码、高级语言代码等。此代码可包含用于执行各种方法的计算机可读指令。代码可形成计算机程序产品的部分。此外，在一实例中，代码可例如在执行期间或在其它时间有形地存储在一个或一个以上易失性、非瞬时或非易失性的有形计算机可读媒体上。这些有形计算机可读媒体的实例可包含(但不限于)硬盘、可装卸式磁盘、可装卸式光盘(例如，压缩光盘和数字视频光盘)、磁带、存储器卡或棒、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)等。

以上描述既定为说明性的而不是限制性的。举例来说，上文描述的实例(或其一个或一个以上方面)可彼此组合使用。可例如由所属领域的技术人员在审阅以上描述之后使用其它实施例。提供发明摘要以符合37 C.F.R.§1.72(b)，以允许读者快速确定所述技术性揭示内容的本质。发明摘要是以其并非用于解释或限制权利要求书的范围或意义的理解而提交的。而且，在以上具体实施方式中，可将各种特征分组在一起以将揭示内容连成整体。这不应被解释为希望使得未主张的所揭示特征对任何权利要求均为必要的。而是，发明性标的物可在少于特定所揭示实施例的所有特征的情况下存在。因此，所附权利要求书特此并入具体实施方式中，其中每一权利要求独立地作为单独实施例，且预期此些实施例可以各种组合或排列而彼此组合。本发明的范围应参考所附权利要求书以及所述权利要求书所具有的等效物的全部范围来确定。

Claims

1.一种开关电路，其包括：

开关，所述开关包含：

第一输入，其经配置以接收第一信号；

第二输入，其经配置以接收第二信号；

控制输入，其经配置以接收控制信号，且响应于所述控制信号而将所述第一信号或所述第二输入信号中的一者耦合到输出以控制所述开关的状态；以及

所述输出，其经配置以使用所述第一信号、所述第二信号和所述控制信号来提供输出信号；以及

控制电路，其经配置以接收所述第一信号、所述第二信号和所请求开关状态的指示以将所述控制信号提供到所述开关，且延迟开关状态改变，直到所述所请求开关状态的所述指示不同于当前开关状态且指示所述第一信号的信息与指示所述第二信号的信息的比较满足阈值为止；

其中所述控制电路包含第一移位电路，所述第一移位电路经配置以在所述所请求开关状态不同于所述当前开关状态时提供在指定参考电压以上的指定电压范围内的所述第一信号的偏移版本，且其中所述指示所述第一信号的信息包含所述第一信号的所述偏移版本，且

其中所述控制电路包含第二移位电路，所述第二移位电路经配置以在所述所请求开关状态不同于所述当前开关状态时提供在指定参考电压以上的指定电压范围内的所述第二信号的偏移版本，且其中所述指示所述第二信号的信息包含所述第二信号的所述偏移版本。

2.根据权利要求1所述的开关电路，其中所述第一和第二移位电路中的每一者经配置以在所述所请求开关状态的所述指示不同于当前开关状态时启用，且经配置以在所述所请求开关状态的所述指示与所述当前开关状态相同时停用，以节省功率消耗。

3.根据权利要求1所述的开关电路，其中所述第一或第二移位电路中的至少一者包含：

电流源；

电阻性网络，其耦合到所述电流源；以及

晶体管，其中所述晶体管包含：

源极端子，其与所述电流源串联地耦合到所述电阻性网络；

漏极端子，其耦合到接地；以及

栅极端子，其经配置以接收信号；且

其中所述信号的偏移版本提供于所述电阻性网络与所述电流源的结处。

4.根据权利要求1所述的开关电路，其中所述控制电路包含比较器，所述比较器经配置以将所述第一信号的所述偏移版本与所述第二信号的所述偏移版本进行比较，且提供指示所述第一信号的所述偏移版本与所述第二信号的所述偏移版本之间的差的比较器输出。

5.根据权利要求1所述的开关电路，其中所述控制电路包含

第一衰减器，其经配置以衰减所述第一信号的量值且将所述经衰减的第一信号提供到所述第一移位电路；以及

第二衰减器，其用以衰减所述第二信号的量值且将所述经衰减的第一信号提供到所述第一移位电路。

6.根据权利要求5所述的开关电路，其中所述第一衰减器和所述第二衰减器中的每一者包含分压器，以衰减所述第一信号和所述第二信号。

7.根据权利要求6所述的开关电路，其中所述第一衰减器和所述第二衰减器中的每一者包含启用电路，所述启用电路经配置以：接收启用信号；当所述启用信号处于第一状态时提供所接收信号的经衰减版本；以及当所述启用信号处于第二状态时减少所述衰减器的功率消耗。

8.根据权利要求7所述的开关电路，其中所述第一衰减器和所述第二衰减器中的每一者包含耦合到所述分压器的相应的经隔离晶体管，所述经隔离晶体管经配置以在所述启用信号处于所述第一状态时允许所述经衰减信号使用单个电压源围绕接地振荡，其中所述经隔离晶体管的参考电压响应于所述所接收信号的负摆动。

9.根据权利要求8所述的开关电路，其中所述启用电路经配置以在所述启用信号处于所述第二状态时停用所述经隔离晶体管。

10.根据权利要求1所述的开关电路，其中所述开关包含音频开关，所述第一信号包含第一音频信号，所述第二信号包含第二音频信号，且所述音频开关的输出经配置以耦合到扬声器。

11.根据权利要求1所述的开关电路，其中所述开关包含视频开关，所述第一信号包含第一视频信号，所述第二信号包含第二视频信号，且所述视频开关的输出经配置以耦合到显示器。

12.一种用于操作开关电路的方法，所述方法包括：

在所述开关的第一输入处接收第一信号；

在所述开关的第二输入处接收第二信号；

在所述开关的控制输入处接收控制信号；

当所述控制信号指示第一状态时在所述开关的输出处提供所述第一信号；

使用所述第一信号和所述第二信号产生开关转变信息；以及

当所述控制信号指示第二状态时且当所述开关转变信息满足阈值时在所述开关的所述输出处提供所述第二信号，

其中产生所述开关转变信息包括：

将所述第一信号的一版本与所述第二信号的一版本进行比较；

将所述第一信号移位到接地以上以提供所述第一信号的一版本；以及

将所述第二信号移位到接地以上以提供所述第二信号的一版本。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述移位所述第一信号包含衰减所述第一信号以将所述第一信号的所述版本的范围限于从接地附近到单个供应电压的电压值附近；且

其中所述移位所述第二信号包含衰减所述第二信号以将所述第二信号的所述版本的范围限于从接地附近到所述单个供应电压的所述电压值附近。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述接收指示所述第二状态的所述控制信号包含启用第一和第二移位电路以提供所述第一和第二信号的经移位版本；且

其中所述在所述开关的所述输出处提供所述第二信号包含停用所述第一和第二移位电路以节省所述开关的功率消耗。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述启用第一和第二移位电路包含启用所述第一和第二移位电路的电流源。

16.根据权利要求14所述的方法，其中所述接收指示所述第二状态的所述控制信号包含启用第一和第二衰减器电路以提供所述第一信号的所述版本和所述第二信号的所述版本；且

其中所述在所述开关的所述输出处提供所述第二信号包含停用所述第一和第二衰减器电路以节省所述开关的功率消耗。

17.根据权利要求12所述的方法，其中所述提供开关转变信息包含：

将所述第一信号的一版本与所述第二信号的一版本进行比较；以及

使用所述比较来提供所述第一信号和所述第二信号的相对振幅信息。

18.根据权利要求12所述的方法，其中所述提供开关转变信息包含：

使用所述比较来提供所述第一信号和所述第二信号的相对相位信息。

19.一种包括开关电路的系统，其包括：

单个电源输入；

开关，其包含：

第一输入，其经配置以接收具有一量值的第一信号；

第二输入，其经配置以接收具有一量值的第二信号；

控制输入，其经配置以接收控制信号来控制所述开关的状态；以及

输出，其经配置以使用所述第一信号、所述第二信号和所述控制信号来提供输出信号；以及

控制电路，其经配置以：接收所述第一信号、所述第二信号和所请求开关状态的指示；将所述控制信号提供到所述开关；以及延迟开关状态改变，直到所述所请求开关状态的所述指示不同于当前开关状态且使用所述第一信号和所述第二信号的比较满足阈值为止；

其中所述控制电路包含

第一衰减器，其用以接收所述第一信号且提供所述第一信号的经衰减版本；

第一移位电路，其用以接收所述第一信号的所述经衰减版本且提供所述第一信号的经衰减且经移位版本；

第二衰减器，其用以接收所述第二信号且提供所述第二信号的经衰减版本；

第二移位电路，其用以接收所述第二信号的所述经衰减版本且提供所述第二信号的经衰减且经移位版本；以及

比较器，其经配置以使用所述第一信号的所述经衰减且经移位版本与所述第二信号的所述经衰减且经移位版本的比较来提供开关转变信息，且将所述开关转变信息与所述阈值进行比较。