CN105356867B - 一种带防串扰结构的多通道输入信号切换电路 - Google Patents

一种带防串扰结构的多通道输入信号切换电路 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种带防串扰结构的多通道输入信号切换电路，包括三个输入端口，每个所述输入端口均对应连接有一个传输门和一个逻辑开关电路，三个所述逻辑开关电路同时连接一个固定电平产生电路，每个所述逻辑开关电路均对应连接有一个逻辑产生电路，三个所述传输门的信号输出端连接为一个信号端并作为已选定的有效输入信号端。本发明通过相应的逻辑电路控制相应端口的电平，这样，使得其中一个作为输入时，另外两端连接到固定电平，则在很大程度上减小了对作为输入端的串扰，相对于没有防串扰电路的串扰改善了2到3个数量级。

Description

一种带防串扰结构的多通道输入信号切换电路
技术领域
本发明属于集成电路技术领域，具体涉及一种带防串扰结构的多通道输入信号切换电路。
背景技术
随着现代电子信息产业的蓬勃发现，电子产品向多元化发展。多通道的输入信号屡见不鲜，但单个输入信号输入时，其它的输入端会对该通道产生串扰，从而可能产生错误。所以，在实际使用过程中，缺少防串扰结构的多通道输入信号电路，各输入通道之间会产生相互串扰，其输出的结果会出现偏差，在现代新型电子设计中显示出了极大的不可靠性。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种带防串扰结构的多通道输入信号切换电路。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种带防串扰结构的多通道输入信号切换电路，包括三个输入端口，每个所述输入端口均对应连接有一个传输门和一个逻辑开关电路，三个所述逻辑开关电路同时连接一个固定电平产生电路，每个所述逻辑开关电路均对应连接有一个逻辑产生电路，三个所述传输门的信号输出端连接为一个信号端并作为已选定的有效输入信号端。
具体地，所述逻辑开关电路包括一个电阻、两个N型场效应管Ⅰ和两个P型场效应管Ⅰ，所述电阻的一端与所述输入端口连接，所述电阻的另一端同时与两个所述N型场效应管Ⅰ的漏极和两个所述P型场效应管Ⅰ的源极连接，两个所述N型场效应管Ⅰ的源极和两个所述P型场效应管Ⅰ的漏极同时与所述固定电平产生电路的电平输出端连接。
具体地，所述固定电平产生电路包括反相器Ⅰ、一个N型场效应管Ⅱ和三个P型场效应管Ⅱ，第一所述P型场效应管Ⅱ的源极和衬底极连接后接入电源，第二所述P型场效应管Ⅱ的源极和衬底极连接后与第一所述P型场效应管Ⅱ的漏极连接，第二所述P型场效应管Ⅱ的漏极同时与第二所述P型场效应管Ⅱ的栅极、第三所述P型场效应管Ⅱ的源极和第三所述P型场效应管Ⅱ的衬底极连接并作为所述固定电平产生电路的电平输出端，第三所述P型场效应管Ⅱ的漏极同时与第三所述P型场效应管Ⅱ的栅极和所述N型场效应管Ⅱ的漏极连接，所述N型场效应管Ⅱ的源极接地，所述N型场效应管Ⅱ的栅极与所述反相器Ⅰ的输出端连接，所述反相器Ⅰ的输入端与第一所述P型场效应管Ⅱ的栅极连接。
具体地，所述逻辑产生电路包括两个反相器Ⅱ和一个P型场效应管Ⅲ，所述P型场效应管Ⅲ的源极与衬底极连接后再接入电源，所述P型场效应管Ⅲ的栅极与第一所述反相器Ⅱ的输出端连接，所述P型场效应管Ⅲ的漏极同时与第一所述反相器Ⅱ的输入端和第二所述反相器Ⅱ的输出端连接。
本发明的有益效果在于：
本发明通过相应的逻辑电路控制相应端口的电平，这样，使得其中一个作为输入时，另外两端连接到固定电平，则在很大程度上减小了对作为输入端的串扰，相对于没有防串扰电路的串扰改善了2到3个数量级。
附图说明
图1是本发明的电路结构框图；
图2是本发明的多通道输入信号切换电路；
图3是本发明的固定电平产生电路；
图4是本发明的三个逻辑产生电路。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1所示，本发明包括三个输入端口，每个输入端口均对应连接有一个传输门和一个逻辑开关电路，三个逻辑开关电路同时连接一个固定电平产生电路，每个逻辑开关电路均对应连接有一个逻辑产生电路，三个传输门的信号输出端连接为一个信号端并作为已选定的有效输入信号端。
图2为多通道输入信号切换电路，三个逻辑开关电路是其中的一个电路部分，每个逻辑开关电路均包括一个电阻、两个N型场效应管Ⅰ和两个P型场效应管Ⅰ，电阻的一端与输入端口连接，电阻的另一端同时与两个N型场效应管Ⅰ的漏极和两个P型场效应管Ⅰ的源极连接，两个N型场效应管Ⅰ的源极和两个P型场效应管Ⅰ的漏极同时与固定电平产生电路的电平输出端连接。
如图3所示，固定电平产生电路包括反相器Ⅰ、一个N型场效应管Ⅱ和三个P型场效应管Ⅱ，第一P型场效应管Ⅱ的源极和衬底极连接后接入电源，第二P型场效应管Ⅱ的源极和衬底极连接后与第一P型场效应管Ⅱ的漏极连接，第二P型场效应管Ⅱ的漏极同时与第二P型场效应管Ⅱ的栅极、第三P型场效应管Ⅱ的源极和第三P型场效应管Ⅱ的衬底极连接并作为固定电平产生电路的电平输出端，第三P型场效应管Ⅱ的漏极同时与第三P型场效应管Ⅱ的栅极和N型场效应管Ⅱ的漏极连接，N型场效应管Ⅱ的源极接地，N型场效应管Ⅱ的栅极与反相器Ⅰ的输出端连接，反相器Ⅰ的输入端与第一P型场效应管Ⅱ的栅极连接。
如图4所示，逻辑产生电路包括两个反相器Ⅱ和一个P型场效应管Ⅲ，P型场效应管Ⅲ的源极与衬底极连接后再接入电源，P型场效应管Ⅲ的栅极与第一反相器Ⅱ的输出端连接，P型场效应管Ⅲ的漏极同时与第一反相器Ⅱ的输入端和第二反相器Ⅱ的输出端连接。
上述内容中的罗马数字用于区分不同电路部分中的相同元器件。
本发明总体结构为图1所示电路结构框图，图2、图3和图4为具体的电路原理图，将图2、图3和图4中标注出的相同字符端连接在一起便构成了图1所示结构框图，即为本发明的整体电路原理图。
本发明所示带防串扰结构的多通道输入信号切换电路，当其中一个端口作为输入时，该端的传输门导通，另外两端接到固定的电平，且这两端的传输门不导通，从而在一定程度上抵消另外两端(不作输入的两端)对作为输入的端口的串扰。
如图2所示，通过另外两个输入的控制信号及另外两个输入的控制信号的反相分别作为CMOS开关中NMOS和PMOS的控制信号，然后通过一个电阻接入输入端口，CMOS开关的另外一端接入固定电平。则当其中一个作为输入时，另外两端的CMOS开关有一个开启，将其连接到了固定电平，同时，这两端的传输门未导通，从而减小其对作为输入端的输入的串扰。
如图3所示，两个工作在饱和区的PMOS(栅、漏短接)的衬底和源端接到一起，消除体效应带来的影响，这两个PMOS相当于分压的电阻，而接在电源和地的PMOS和NMOS则作为逻辑开关。
作为输入的控制信号及输入控制信号的反相，其中，输入信号的反相的产生电路如图4所示的逻辑产生电路，其主要作用是输入控制信号通过一个反相器产生相应输入控制信号的反相信号，输入控制信号通过两个反相器(即一个缓冲器)产生驱动能力较强的输入控制信号。
如附图1所示的电路原理框图，本发明的特点在于由两个CMOS开关控制输入的逻辑电平的电路，即图2所示，当IN1作为输入时，IN1的输入端不受固定电平的影响，因IN1输入端对应CMOS开关未开启(CH2IN及CH3IN为低电平，控制的NMOS管未导通；CH2B及CH3B为高电平，控制的PMOS管未导通)；而IN2和IN3的由IN1控制的CMOS开关开启(CH1IN为高电平，控制的NMOS导通，工作在饱和区；CH1B为低电平，控制的PMOS导通，工作在饱和区)，使其连接到固定电平。这样，使得IN1作为输入时，IN2和IN3连接到固定电平，同时，IN2和IN3的传输门未导通，则在很大程度上减小了IN2和IN3对IN1的串扰(相对于没有防串扰的电路，改善了2到3个数量级)。
说明:本专利中的元器件不限制型号，适用于普遍的元器件，其中，R代表电阻，T代表传输门，NMOS代表N型场效应管，PMOS代表P型场效应管，INV代表反相器。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种带防串扰结构的多通道输入信号切换电路，包括三个输入端口，其特征在于：每个所述输入端口均对应连接有一个传输门和一个逻辑开关电路，三个所述逻辑开关电路同时连接一个固定电平产生电路，每个所述逻辑开关电路均对应连接有一个逻辑产生电路，三个所述传输门的信号输出端连接为一个信号端并作为已选定的有效输入信号端；
所述逻辑开关电路包括一个电阻、两个N型场效应管Ⅰ和两个P型场效应管Ⅰ，所述电阻的一端与所述输入端口连接，所述电阻的另一端同时与两个所述N型场效应管Ⅰ的漏极和两个所述P型场效应管Ⅰ的源极连接，两个所述N型场效应管Ⅰ的源极和两个所述P型场效应管Ⅰ的漏极同时与所述固定电平产生电路的电平输出端连接。
2.根据权利要求1所述的带防串扰结构的多通道输入信号切换电路，其特征在于：所述固定电平产生电路包括反相器Ⅰ、一个N型场效应管Ⅱ和三个P型场效应管Ⅱ，第一所述P型场效应管Ⅱ的源极和衬底极连接后接入电源，第二所述P型场效应管Ⅱ的源极和衬底极连接后与第一所述P型场效应管Ⅱ的漏极连接，第二所述P型场效应管Ⅱ的漏极同时与第二所述P型场效应管Ⅱ的栅极、第三所述P型场效应管Ⅱ的源极和第三所述P型场效应管Ⅱ的衬底极连接并作为所述固定电平产生电路的电平输出端，第三所述P型场效应管Ⅱ的漏极同时与第三所述P型场效应管Ⅱ的栅极和所述N型场效应管Ⅱ的漏极连接，所述N型场效应管Ⅱ的源极接地，所述N型场效应管Ⅱ的栅极与所述反相器Ⅰ的输出端连接，所述反相器Ⅰ的输入端与第一所述P型场效应管Ⅱ的栅极连接。
3.根据权利要求1所述的带防串扰结构的多通道输入信号切换电路，其特征在于：所述逻辑产生电路包括两个反相器Ⅱ和一个P型场效应管Ⅲ，所述P型场效应管Ⅲ的源极与衬底极连接后再接入电源，所述P型场效应管Ⅲ的栅极与第一所述反相器Ⅱ的输出端连接，所述P型场效应管Ⅲ的漏极同时与第一所述反相器Ⅱ的输入端和第二所述反相器Ⅱ的输出端连接。
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