CN111147101B - 数据开关和数据传输系统 - Google Patents

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CN111147101B CN201911422604.4A CN201911422604A CN111147101B CN 111147101 B CN111147101 B CN 111147101B CN 201911422604 A CN201911422604 A CN 201911422604A CN 111147101 B CN111147101 B CN 111147101B
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Abstract

本申请提供了一种数据开关和数据传输系统，数据开关包括：至少两个开关单元；开关单元用于控制主机的一路通道的收发电路的发送的信号，向设备的两路通道中的一路通道的收发电路发送，且用于控制设备的两路通道中的一路通道的收发电路发送的信号，向主机的一路通道的收发电路发送；信号泄漏单元用于将第一开关单元传输到第一收发电路的信号，在第二开关单元连接的设备的通道的收发电路处泄漏。由于信号泄漏单元将第一开关单元传输到第一收发电路的信号，在第二开关单元连接的设备的通道的收发电路处泄漏，正好抵消掉了因寄生参数所造成的泄漏信号，进而消除了不同通道的收发电路间的信号串扰。

Description

数据开关和数据传输系统
技术领域
本申请涉及电子技术领域，特别涉及一种数据开关和数据传输系统。
背景技术
在多路数据传送过程中，能够根据需要将其中任意一路选出来的电路，叫做数据开关，例如：多路选择器、多路分配器和交叉点开关。
在数据开关进行高速数据传输中，信号串扰问题尤为突出，不仅影响了数据正常传输的品质，严重的情况下会还会造成误码。因此，设计一个具有高通道间隔离的数据开关对于的应用至关重要。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种数据开关和数据传输系统，用于消除通道间的信号串扰。
为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
本申请第一方面公开了一种数据开关，用于实现主机和设备之间的数据传输，所述数据开关，包括：至少两个开关单元；
每一个所述开关单元的一端连接所述主机的一路通道的收发电路，另一端连接所述设备的两路通道的收发电路；其中：所述开关单元用于控制所述主机的一路通道的收发电路的发送的信号，向所述设备的两路通道中的一路通道的收发电路发送，且用于控制所述设备的两路通道中的一路通道的收发电路发送的信号，向所述主机的一路通道的收发电路发送；
连接所述设备的同一路通道的收发电路的两个所述开关单元，还连接有一个信号泄漏单元，所述信号泄漏单元用于将第一开关单元传输到第一收发电路的信号，在第二开关单元连接的设备的通道的收发电路处泄漏；
其中：所述信号泄漏单元连接的两个开关单元不同时处于导通状态，所述第一开关单元处于导通状态下，所述第二开关单元处于关闭状态，所述第一收发电路为所述两个开关单元连接的所述设备的同一路通道的收发电路；
所述第二开关单元连接的设备的通道的收发电路处于接收所述第二开关单元传输的信号的状态。
可选地，在上述数据开关中，每一个所述开关单元均包括：两个开关管；其中：
所述两个开关管中的第一个开关管的第一端分别连接所述主机的一路通道的收发电路的正极端口、和所述设备的第一路通道的收发电路的正极端口，所述第一个开关管的第二端连接所述设备的第二路通道的收发电路的正极端口；
所述两个开关管中的第二个开关管的第一端分别连接所述主机的一路通道的收发电路的负极端口、和所述设备的第一路通道的收发电路的负极端口，所述第二开关管的第二端连接所述设备的第二路通道的收发电路的负极端口。
可选地，在上述数据开关中，所述信号泄漏单元，包括：两个开关管支路，每一个所述开关管支路均包括两个互相连接的开关管；每一个所述开关管支路中的两个开关管不同时处于导通状态；其中：
第一个所述开关管支路的一端连接所述主机的第一路通道的收发电路的正极端口，所述第一个开关管支路的另一端连接所述主机的第二路通道的收发电路的负极端口；
第二个所述开关管支路的一端，连接所述信号泄漏单元连接的两个开关单元中的第一个开关单元，且连接所述第一个开关单元连接的所述设备的一路通道的收发电路；第二个所述开关管支路的另一端，连接所述信号泄漏单元连接的两个开关单元中的第二个开关单元，且连接所述第二个开关单元连接的所述设备的一路通道的收发电路；
所述第一个开关单元连接的所述设备的一路通道的收发电路，和所述第二个开关单元连接的所述设备的一路通道的收发电路，均不属于所述第一个开关单元和所述第二个开关单元共同连接的所述设备的一路通道的收发电路。
可选地，在上述数据开关中，所述第一个开关管支路中的第一个开关管和所述第二个开关管支路中的第一个开关管，采用同一个控制信号控制；
所述第一个开关管支路中的第二个开关管和所述第二个开关管支路中的第二个开关管，采用同一个控制信号控制。
可选地，在上述数据开关中，所述开关单元中的开关管均为晶体管。
本申请第二方面公开了一种数据传输系统，包括：
主机、设备、以及实现所述主机和所述设备之间的数据传输的数据开关；所述数据开关，包括：至少两个开关单元；
每一个所述开关单元的一端连接所述主机的一路通道的收发电路，另一端连接所述设备的两路通道的收发电路；其中：所述开关单元用于控制所述主机的一路通道的收发电路的发送的信号，向所述设备的两路通道中的一路通道的收发电路发送，且用于控制所述设备的两路通道中的一路通道的收发电路发送的信号，向所述主机的一路通道的收发电路发送；
连接所述设备的同一路通道的收发电路的两个所述开关单元，还连接有一个信号泄漏单元，所述信号泄漏单元用于将第一开关单元传输到第一收发电路的信号，在第二开关单元连接的设备的通道的收发电路处泄漏；
其中：所述信号泄漏单元连接的两个开关单元不同时处于导通状态，所述第一开关单元处于导通状态下，所述第二开关单元处于关闭状态，所述第一收发电路为所述两个开关单元连接的所述设备的同一路通道的收发电路；
所述第二开关单元连接的设备的通道的收发电路处于接收所述第二开关单元传输的信号的状态。
可选地，在上述数据传输系统中，每一个所述开关单元均包括：两个开关管；其中：
所述两个开关管中的第一个开关管的第一端分别连接所述主机的一路通道的收发电路的正极端口、和所述设备的第一路通道的收发电路的正极端口，所述第一个开关管的第二端连接所述设备的第二路通道的收发电路的正极端口；
所述两个开关管中的第二个开关管的第一端分别连接所述主机的一路通道的收发电路的负极端口、和所述设备的第一路通道的收发电路的负极端口，所述第二开关管的第二端连接所述设备的第二路通道的收发电路的负极端口。
可选地，在上述数据传输系统中，所述信号泄漏单元，包括：两个开关管支路，每一个所述开关管支路均包括两个互相连接的开关管；每一个所述开关管支路中的两个开关管不同时处于导通状态；其中：
第一个所述开关管支路的一端连接所述主机的第一路通道的收发电路的正极端口，所述第一个开关管支路的另一端连接所述主机的第二路通道的收发电路的负极端口；
第二个所述开关管支路的一端，连接所述信号泄漏单元连接的两个开关单元中的第一个开关单元，且连接所述第一个开关单元连接的所述设备的一路通道的收发电路；第二个所述开关管支路的另一端，连接所述信号泄漏单元连接的两个开关单元中的第二个开关单元，且连接所述第二个开关单元连接的所述设备的一路通道的收发电路；
所述第一个开关单元连接的所述设备的一路通道的收发电路，和所述第二个开关单元连接的所述设备的一路通道的收发电路，均不属于所述第一个开关单元和所述第二个开关单元共同连接的所述设备的一路通道的收发电路。
可选地，在上述数据传输系统中，所述第一个开关管支路中的第一个开关管和所述第二个开关管支路中的第一个开关管，采用同一个控制信号控制；
所述第一个开关管支路中的第二个开关管和所述第二个开关管支路中的第二个开关管，采用同一个控制信号控制。
可选地，在上述数据传输系统中，所述开关单元中的开关管均为晶体管。
由以上方案可知，本申请提供数据开关中，由于信号泄漏单元将第一开关单元传输到第一收发电路的信号，在第二开关单元连接的设备的通道的收发电路处泄漏，正好抵消掉了因数据开关工艺制程引入的寄生参数所造成的第一开关单元传输到第一收发电路的信号在第二开关单元连接的设备的通道的收发电路处的泄漏信号，进而消除了不同通道的收发电路间的信号串扰。其中，第一收发电路为两个开关单元连接的设备的同一路通道的收发电路。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为现有的一种数据传输系统的示意图；
图2为现有的另一种数据传输系统的示意图；
图3a为本申请实施例提出的一种数据开关的电路图；
图3b为本申请实施例提出的数据开关在一种控制状态下的泄漏信号的传输路径图；
图3c为本申请实施例提出的数据开关在另一种控制状态下的泄漏信号的传输路径图；
图4为本申请实施例提出的一种数据传输系统的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要注意，本申请中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系，而术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
数据传输系统，参见图1，包括：主机、设备、以及实现主机和设备之间的数据传输的数据开关。具体的，主机侧的通道1的TX1+/-输出的差分输出信号通过导通的开关管M1和开关管M2，沿图1中实线指示的方向传递到设备端RX+/-。并且，尽管开关管M3和开关管M4处于关闭状态，但由于开关管工艺制程引入的寄生参数，导致设备侧仍然有部分信号沿图1中虚线指示的方向泄漏到主机侧的通道2的TX2+/-，从而进入到主机侧的通道2的内部电路，形成串扰信号。
目前技术中，主要采用串-并设计来提高通道间的隔离度，一般会在主机侧的每一个通道的正负极端口之间连接两个互相连接，且接入地的开关管，用以提供了一条到地的低阻通路，实现旁路掉其他通道的串扰信号，进步一增强通道间隔离。具体的，如图2所示，通道1的正极端口TX1+和负极端口TX1-之间连接开关管M5和开关管M6，通道2的正极端口TX2+和负极端口TX2-之间连接开关管M7和开关管M8。
开关管M1和开关管M2导通，开关管M3和开关管M4关闭的状态下，主机侧的通道1的正负端口TX1+/-输出的信号，通过导通的开关管M1和开关管M2传输，沿图2中实线指示的方向传输到RX0+/-，RX0+/-为设备内部的另一条传输通道。主机侧的通道2的正负端口TX2+/-输出的信号，沿图2中实线指示的方向直接接到设备侧的RX2+/-，并被设备侧内部的电路处理。并且，开关管M7和开关管M8导通，以提供低阻通路。具体的，主机侧的通道1流入到RX0+/-的信号，在开关管M3和开关管M4处于关闭状态，通过寄生参数沿着图2中虚线的方向，通过导通的开关管M7和开关管M8导入地，不会进入主机侧的通道2的内部电路。
但是，设备侧RX2+/-端接有上拉电阻RT2，在开关管M7和开关管M8导通提供低阻通路时，同时也会把设备侧RX2+/-拉低到地，导致设备侧的内部电路无法正常接收数据。交换TX1+/-和TX2+/-的数据路径也会出现同样情况。
因此，串-并结构将不再适用于高通道隔离的应用。
基于此，本申请实施例提供了一种数据开关，用于实现主机和设备之间的数据传输，包括：至少两个开关单元，以及信号泄漏单元。
每一个开关单元的一端连接主机的一路通道的收发电路，另一端连接设备的两路通道的收发电路。其中：开关单元用于控制主机的一路通道的收发电路的发送的信号，向设备的两路通道中的一路通道的收发电路发送，且用于控制设备的两路通道中的一路通道的收发电路发送的信号，向主机的一路通道的收发电路发送。
具体的，以主机和设备有两路通道，对应的，数据开关也包括两个开关单位为例进行说明。
如图3a所示，第一开关单元301的一端连接主机的通道1的收发电路TX1+/-，第一开关单元301的另一端连接设备的收发电路RX1+/-和收发电路RX0+/-。第一开关单元301用于控制主机的通道1的收发电路的发送信号TX1+/-，向设备的收发电路RX1+/-或者收发电路RX0+/-发送，且用于控制设备的收发电路RX1+/-或者收发电路RX0+/-，向主机的通道1的收发电路TX1+/-发送。
同样的，第二开关单元302的一端连接主机的通道2的收发电路TX2+/-，第二开关单元302的另一端连接设备的收发电路RX2+/-和收发电路RX0+/-。第二开关单元302用于控制主机的通道2的收发电路的发送信号TX2+/-，向设备的收发电路RX2+/-或者收发电路RX0+/-发送，且用于控制设备的收发电路RX2+/-或者收发电路RX0+/-，向主机的通道2的收发电路TX1+/-发送。
连接设备的同一路通道的收发电路的两个开关单元，还连接有一个信号泄漏单元，信号泄漏单元用于将第一开关单元传输到第一收发电路的信号，在第二开关单元连接的设备的通道的收发电路处泄漏。
其中：信号泄漏单元连接的两个开关单元不同时处于导通状态，第一开关单元处于导通状态下，第二开关单元处于关闭状态，第一收发电路为两个开关单元连接的设备的同一路通道的收发电路。第二开关单元连接的设备的通道的收发电路处于接收第二开关单元传输的信号的状态。
具体的，参阅图3a，连接设备的同一路通道的收发电路RX0+/-的第一开关单元301和第二开关单元302，信号泄漏单元303用于将第一开关单元301传输到第一收发电路的信号TX1+/-，在第二开关单元302连接的设备的通道的收发电路RX2+/-处泄漏。
第一开关单元301和第二开关单元302不同时处于导通状态。即第一开关单元301处于导通状态下，第二开关单元302处于关闭状态，第一收发电路RX0+/-为第一开关单元301和第二开关单元302均连接的设备的同一路通道的收发电路。第二开关单元302处于关闭状态时，第二开关单元302连接的设备的通道的收发电路RX2+/-处于接收第二开关单元302传输的信号TX2+/-的状态。而此时的第一开关单元301处于导通状态，第一开关单元301连接的第一收发电路RX0+/-处于接收主机的通道1的收发电路的信号TX1+/-的状态。当第二开关单元302处于导通状态时，第二开关单元302连接的设备的通道的收发电路则变为RX0+/-，设备的通道的收发电路RX0+/-处于接收第二开关单元302传输的信号TX2+/-的状态。此时第一开关单元301处于关闭状态，第一开关单元301连接的设备的收发电路RX1+/-处于接收第一开关单元301传输的信号TX1+/-的状态。即与开关单元相连的设备的两路收发电路中，当开关单元导通时连接的是第一收发电路，关闭时连接的是另一相连的设备的收发电路。
需要说明的是，本申请实施例中的数据开关可以包括有至少两个开关单元，多个开关单元中的其中两个开关单元的连接关系和原理与上述实施例示出的第一开关单元301和第二开关单元302之间的连接关系及原理相同，此处不再赘述。
当第一开关单元301导通，而第二开关单元302关闭时，由于数据开关本身工艺制程引入的寄生参数，使得第一开关单元301传输到第一收发电路的信号TX1+/-在第二开关单元302连接的设备的通道的收发电路RX2+/-处存在泄漏，造成信号干扰。而信号泄漏单元303再次将第一开关单元301传输到第一收发电路的信号TX1+/-，在第二开关单元302连接的设备的通道的收发电路RX2+/-处泄漏，使得信号泄漏单元303泄漏的信号正好抵消掉了据开关本身工艺制程引入的寄生参数造成的泄漏，进而实现消除干扰，成功隔离开不同通道的收发电路。
可选地，在本申请一具体实施例中，每一个开关单元均包括：两个开关管。
其中，参阅图3a，对于第一开关单元301来说，第一开关单元301中的两个开关管中的第一个开关管M1的第一端分别连接主机的一路通道的收发电路的正极端口TX1+、和设备的第一路通道的收发电路的正极端口RX1+，第一个开关管M1的第二端连接设备的第二路通道的收发电路的正极端口RX0+。第二个开关管M2的第一端分别连接主机的一路通道的收发电路的负极端口TX1-、和设备的第一路通道的收发电路的负极端口RX1-，第二开关管M2的第二端连接设备的第二路通道的收发电路的负极端口RX0-。
继续参阅图3a，对于第二开关单元302来说，第二开关单元302中的两个开关管中的第一个开关管M3的第一端分别连接主机的一路通道的收发电路的正极端口TX2+、和设备的第一路通道的收发电路的正极端口RX2+，第一个开关管M3的第二端连接设备的第二路通道的收发电路的正极端口RX0+。第二个开关管M4的第一端分别连接主机的一路通道的收发电路的负极端口TX2-、和设备的第一路通道的收发电路的负极端口RX2-，第二开关管M2的第二端连接设备的第二路通道的收发电路的负极端口RX0-。
其中，第一开关单元301中的两个开关管采用相同的控制信号EN1进行控制。第二开关单元302中的两个开关管采用相同的控制信号EN2进行控制。控制第一开关单元301的控制信号EN1与控制第二开关单元302的控制信号EN2不同时处于导通状态。即EN1＝1时，EN2＝0。
可选地，继续参阅图3a，在本申请一具体实施例中，信号泄漏单元303，包括：第一开关管支路304和第二开关管支路305。每一个开关管支路均包括两个互相连接的开关管。每一个开关管支路中的两个开关管不同时处于导通状态。其中：
第一个开关管支路304的一端连接主机的第一路通道的收发电路的正极端口TX1+，第一个开关管支路304的另一端连接主机的第二路通道的收发电路的负极端口TX2-。
第二个开关管支路305的一端，连接信号泄漏单元303连接的两个开关单元中的第一个开关单元301，且连接第一个开关单元301连接的设备的一路通道的收发电路RX1-。第二个开关管支路305的另一端，连接信号泄漏单元303连接的两个开关单元中的第二个开关单元302，且连接第二个开关单元302连接的设备的一路通道的收发电路RX2+。
第一个开关单元301连接的设备的一路通道的收发电路和第二个开关单元连接的设备的一路通道的收发电路，指的是均不属于第一个开关单元和第二个开关单元共同连接的设备的一路通道的收发电路RX0+/-的电路。
可选地，继续参阅图3a，在本申请一具体实施例中，第一个开关管支路304中的第一个开关管M5和第二个开关管支路305中的第一个开关管M7，采用同一个控制信号EN2控制。第一个开关管支路304中的第二个开关管M6和第二个开关管支路305中的第二个开关管M8，采用同一个控制信号EN1控制。
可选地，在本申请一具体实施例中，上述开关管可以为晶体管，例如MOS管、三级晶体管等。上述开关管的第一端为漏极，第二端为源极。例如，参阅图3a，开关管M1、开关管M2、开关管M3、开关管M4、开关管M5、开关管M6、开关管M7以及开关管M8可以均在输入高电平时处于导通状态。可选地，也可以使开关管M1、开关管M2、开关管M3、开关管M4、开关管M5、开关管M6、开关管M7以及开关管M8均在输入低电平时处于导通状态。其中，开关管M1、开关管M2、开关管M6以及开关管M8受第一控制信号EN1控制。开关管M3、开关管M4、开关管M5以及开关管M7受第二控制信号EN2控制。第一控制信号EN1和第二控制信号EN2不同时处于高电平状态。
当第一控制信号EN1＝“1”，第二控制信号EN2＝“0”，开关管M1和开关管M2导通，开关管M3和开关管M4关闭。并且，设备的第一路通道的回路RX1+/-的控制信号EN1B＝“0”，设备侧的第二路通道的收发回路的控制信号EN2B＝“1”，在这种状态下，主机侧的通道1的收发回路的正负端口TX1+/-输出的差分信号，通过开关管M1和开关管M2沿图3b中实线指示的方向，传送到RX0+/-。主机侧的通道2的收发回路的正负端口TX2+/-输出的差分信号，直接传送到设备侧的RX2+/-。
由于EN1B＝“0”，EN2B＝“1”，因此，设备侧的RX1不工作，设备侧的RX2正常工作，并接收来自主机侧的TX2+/-传输的差分信号。
对于主机侧通道1的泄漏信号的传输路径，其走向如下：
在EN1＝“1”，EN2＝“0”，EN1B＝“0”，EN2B＝“1”的状态下，开关管M1和开关管M2导通，开关管M3和开关管M4关闭，开关管M5和开关管M7关闭，开关管M6和开关管M8导通。但由于开关管制作工艺过程中的寄生参数，原本截止(即关闭)的开关管有信号导通，造成信号泄漏。
具体的，参阅图3b，主机侧的通道1的正极端口TX1+输出的差分信号，其泄漏信号路径有两条，第一条：经过开关管M1和开关管M3到达设备侧的RX2+，由图3b中的曲线1指示。第二条：经过开关管M5和开关管M6到达设备侧的RX2-，由图3b中的曲线2指示。同样，主机侧的通道1的负极端口TX1-输出的差分信号，其泄漏信号路径也有两条，第一条：经过开关管M2和开关管M4到达设备侧的RX2-，由图3b中的曲线3指示；第二条：经过开关管M7和开关管M8到达设备侧的RX2+，由图3b中的曲线4指示。
这样一来，到达设备侧的RX2+端的泄漏信号，由于主机侧的通道1的正负端口TX1+/-输出的信号为差分信号，且差分信号都经过一个导通开关管(开关管M1和开关管M8)和一个截止开关管(开关管M3和开关管M7)，在器件布局合理的情况下，设备侧的RX2+端看到的泄漏信号近似幅度相等，极性相反，相互抵消。类似的，到达RX2-端的泄漏信号，也由于差分信号经过一个导通开关管(开关管M2和开关管M6)和一个截止开关管(开关管M4和开关管M5)，所以在设备侧的RX2-端看到的泄漏信号也是近似幅度相等，极性相反，相互抵消。
从而，泄漏信号即通道间的串扰被消除，且设备侧的RX1和RX2模块也不会被下拉至地的情况，仍然可以正常工作。
当第一控制信号EN1＝“0”，第二控制信号EN2＝“1”，开关管M1和开关管M2关闭，开关管M3和开关管M4导通。并且，设备的第一路通道的回路RX1+/-的控制信号EN1B＝“1”，设备侧的第二路通道的收发回路的控制信号EN2B＝“0”，在这种状态下，主机侧的通道2的收发回路的正负端口TX2+/-输出的差分信号，通过开关管M3和开关管M4沿图3c中实线指示的方向，传送到RX0+/-。主机侧的通道1的收发回路的正负端口TX1+/-输出的差分信号，直接传送到设备侧的RX1+/-。
由于EN1B＝“1”，EN2B＝“0”，因此，设备侧的RX1正常工作，并接收来自主机侧的TX1+/-传输的差分信号，设备侧的RX2不工作。
对于主机侧通道2的泄漏信号的传输路径，其走向如下：
在EN1＝“0”，EN2＝“1”，EN1B＝“1”，EN2B＝“0”的状态下，开关管M1和开关管M2关闭，开关管M3和开关管M4导通，开关管M5和开关管M7导通，开关管M6和开关管M8关闭。但由于开关管制作工艺过程中的寄生参数，原本截止(即关闭)的开关管有信号导通，造成信号泄漏。
具体的，参阅图3c，主机侧的通道2的正极端口TX2+输出的差分信号，其泄漏信号路径有两条，第一条：经过开关管M3和开关管M1到达设备侧的RX1+，由图3c中的曲线1指示。第二条：经过开关管M7和开关管M8到达设备侧的RX1-，由图3c中的曲线2指示。同样，主机侧的通道2的负极端口TX2-输出的差分信号，其泄漏信号路径也有两条，第一条：经过开关管M4和开关管M2到达设备侧的RX1-，由图3c中的曲线3指示；第二条：经过开关管M5和开关管M6到达设备侧的RX1+，由图3c中的曲线4指示。
这样一来，到达设备侧的RX1+端的泄漏信号，由于主机侧的通道2的正负端口TX2+/-输出的信号为差分信号，且差分信号都经过一个导通开关管(开关管M3和开关管M5)和一个截止开关管(开关管M1和开关管M6)，在器件布局合理的情况下，设备侧的RX1+端看到的泄漏信号近似幅度相等，极性相反，相互抵消。类似的，到达RX1-端的泄漏信号，也由于差分信号经过一个导通开关管(开关管M4和开关管M7)和一个截止开关管(开关管M2和开关管M8)，所以在设备侧的RX2-端看到的泄漏信号也是近似幅度相等，极性相反，相互抵消。
从而，泄漏信号即通道间的串扰被消除，且设备侧的RX1和RX2模块也不会被下拉至地的情况，仍然可以正常工作。
本申请提供数据开关中，由于信号泄漏单元将第一开关单元传输到第一收发电路的信号，在第二开关单元连接的设备的通道的收发电路处泄漏，正好抵消掉了因数据开关工艺制程引入的寄生参数所造成的第一开关单元传输到第一收发电路的信号在第二开关单元连接的设备的通道的收发电路处的泄漏信号，进而消除了不同通道的收发电路间的信号串扰。其中，第一收发电路为两个开关单元连接的设备的同一路通道的收发电路。
参阅图4，基于上述本申请实施例提出的数据开关，本申请实施例提出了一种数据传输系统，包括：主机401、设备402、以及实现主机和设备之间的数据传输的数据开关403。
其中，数据开关403，包括：至少两个开关单元。每一个开关单元的一端连接主机的一路通道的收发电路，另一端连接设备402的两路通道的收发电路。其中：开关单元用于控制主机401的一路通道的收发电路的发送的信号，向设备的两路通道中的一路通道的收发电路发送，且用于控制设备402的两路通道中的一路通道的收发电路发送的信号，向主机401的一路通道的收发电路发送。
连接设备402的同一路通道的收发电路的两个开关单元，还连接有一个信号泄漏单元406，所述信号泄漏单元用于将第一开关单元404传输到第一收发电路的信号，在第二开关单元405连接的设备的通道的收发电路处泄漏；
其中：信号泄漏单元406连接的两个开关单元不同时处于导通状态，第一开关单元404处于导通状态下，第二开关单元405处于关闭状态，第一收发电路为两个开关单元连接的设备402的同一路通道的收发电路。
第二开关单元405连接的设备402的通道的收发电路处于接收第二开关单元405传输的信号的状态。
可选地，在本申请一具体实施例中，每一个开关单元均包括：两个开关管。
其中：两个开关管中的第一个开关管的第一端分别连接主机的一路通道的收发电路的正极端口、和设备的第一路通道的收发电路的正极端口，第一个开关管的第二端连接设备的第二路通道的收发电路的正极端口。
两个开关管中的第二个开关管的第一端分别连接主机的一路通道的收发电路的负极端口、和设备的第一路通道的收发电路的负极端口，第二开关管的第二端连接设备的第二路通道的收发电路的负极端口。
可选地，在本申请一具体实施例中，信号泄漏单元，包括：两个开关管支路，每一个开关管支路均包括两个互相连接的开关管。每一个开关管支路中的两个开关管不同时处于导通状态。
其中：第一个开关管支路的一端连接主机的第一路通道的收发电路的正极端口，第一个开关管支路的另一端连接主机的第二路通道的收发电路的负极端口。
第二个开关管支路的一端，连接信号泄漏单元连接的两个开关单元中的第一个开关单元，且连接第一个开关单元连接的设备的一路通道的收发电路。第二个开关管支路的另一端，连接信号泄漏单元连接的两个开关单元中的第二个开关单元，且连接第二个开关单元连接的设备的一路通道的收发电路。
第一个开关单元连接的设备的一路通道的收发电路，和第二个开关单元连接的设备的一路通道的收发电路，均不属于第一个开关单元和第二个开关单元共同连接的设备的一路通道的收发电路。
可选地，在本申请一具体实施例中，第一个开关管支路中的第一个开关管和第二个开关管支路中的第一个开关管，采用同一个控制信号控制。第一个开关管支路中的第二个开关管和第二个开关管支路中的第二个开关管，采用同一个控制信号控制。
可选地，在本申请一具体实施例中，开关单元中的开关管均为晶体管。
本申请实施例示出的数据传输系统中的数据开关与上述本申请实施例示出的数据开关相同，可参见上述本申请实施例提出的数据开关，此处不再赘述。
本申请提供数据传输系统中，由于信号泄漏单元将第一开关单元传输到第一收发电路的信号，在第二开关单元连接的设备的通道的收发电路处泄漏，正好抵消掉了因数据开关工艺制程引入的寄生参数所造成的第一开关单元传输到第一收发电路的信号在第二开关单元连接的设备的通道的收发电路处的泄漏信号，进而消除了不同通道的收发电路间的信号串扰。其中，第一收发电路为两个开关单元连接的设备的同一路通道的收发电路。
专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种数据开关，其特征在于，用于实现主机和设备之间的数据传输，所述数据开关，包括：至少两个开关单元；
所述两个开关单元为第一开关单元和第二开关单元；
所述第一开关单元的一端连接所述主机的第一路通道的收发电路，所述第一开关单元的另一端连接所述设备的第一路通道的收发电路和所述设备的第二路通道的收发电路；其中：所述第一开关单元用于控制所述主机的第一路通道的收发电路的发送的信号，向所述设备的第一路通道的收发电路或所述设备的第二路通道的收发电路发送，且用于控制所述设备的第一路通道的收发电路或所述设备的第二路通道的收发电路发送的信号，向所述主机的第一路通道的收发电路发送；
所述第二开关单元的一端连接所述主机的第二路通道的收发电路，所述第二开关单元的另一端连接所述设备的第一路通道的收发电路和所述设备的第三路通道的收发电路；其中：所述第二开关单元用于控制所述主机的第二路通道的收发电路的发送的信号，向所述设备的第一路通道的收发电路或所述设备的第三路通道的收发电路发送，且用于控制所述设备的第一路通道的收发电路或所述设备的第三路通道的收发电路发送的信号，向所述主机的第二路通道的收发电路发送；
所述第一开关单元和所述第二开关单元，还连接有一个信号泄漏单元，所述信号泄漏单元用于将所述第一开关单元传输到所述设备的第一路通道的收发电路的信号，在所述第二开关单元连接的所述设备的第三通道的收发电路处泄漏；
其中：所述信号泄漏单元连接的两个开关单元不同时处于导通状态，所述第一开关单元处于导通状态下，所述第二开关单元处于关闭状态，所述设备的第一路通道的收发电路为所述两个开关单元连接的所述设备的同一路通道的收发电路；
所述第二开关单元连接的所述设备的第三通道的收发电路处于接收所述第二开关单元传输的信号的状态。
2.根据权利要求1所述的数据开关，其特征在于，每一个所述开关单元均包括：两个开关管；其中：
所述两个开关管中的第一个开关管的第一端分别连接所述主机的一路通道的收发电路的正极端口、和所述设备的第一路通道的收发电路的正极端口，所述第一个开关管的第二端连接所述设备的第二路通道的收发电路的正极端口；
所述两个开关管中的第二个开关管的第一端分别连接所述主机的一路通道的收发电路的负极端口、和所述设备的第一路通道的收发电路的负极端口，所述第二开关管的第二端连接所述设备的第二路通道的收发电路的负极端口。
3.根据权利要求1或2所述的数据开关，其特征在于，所述信号泄漏单元，包括：两个开关管支路，每一个所述开关管支路均包括两个互相连接的开关管；每一个所述开关管支路中的两个开关管不同时处于导通状态；其中：
第一个所述开关管支路的一端连接所述主机的第一路通道的收发电路的正极端口，第一个所述开关管支路的另一端连接所述主机的第二路通道的收发电路的负极端口；
第二个所述开关管支路的一端，连接所述信号泄漏单元连接的两个开关单元中的第一开关单元，且连接所述第一开关单元连接的所述设备的一路通道的收发电路；第二个所述开关管支路的另一端，连接所述信号泄漏单元连接的两个开关单元中的第二开关单元，且连接所述第二开关单元连接的所述设备的一路通道的收发电路；
所述第一开关单元连接的所述设备的一路通道的收发电路，和所述第二开关单元连接的所述设备的一路通道的收发电路，均不属于所述第一开关单元和所述第二开关单元共同连接的所述设备的一路通道的收发电路。
4.根据权利要求3所述的数据开关，其特征在于，第一个所述开关管支路中的第一个开关管和第二个所述开关管支路中的第一个开关管，采用同一个控制信号控制；
第一个所述开关管支路中的第二个开关管和第二个所述开关管支路中的第二个开关管，采用同一个控制信号控制。
5.根据权利要求4所述的数据开关，其特征在于，所述开关单元中的开关管均为晶体管。
6.一种数据传输系统，其特征在于，包括：
主机、设备、以及实现所述主机和所述设备之间的数据传输的数据开关；所述数据开关，包括：至少两个开关单元；
所述两个开关单元为第一开关单元和第二开关单元；
所述第一开关单元的一端连接所述主机的第一路通道的收发电路，所述第一开关单元的另一端连接所述设备的第一路通道的收发电路和所述设备的第二路通道的收发电路；其中：所述第一开关单元用于控制所述主机的第一路通道的收发电路的发送的信号，向所述设备的第一路通道的收发电路或所述设备的第二路通道的收发电路发送，且用于控制所述设备的第一路通道的收发电路或所述设备的第二路通道的收发电路发送的信号，向所述主机的第一路通道的收发电路发送；
所述第二开关单元的一端连接所述主机的第二路通道的收发电路，所述第二开关单元的另一端连接所述设备的第一路通道的收发电路和所述设备的第三路通道的收发电路；其中：所述第二开关单元用于控制所述主机的第二路通道的收发电路的发送的信号，向所述设备的第一路通道的收发电路或所述设备的第三路通道的收发电路发送，且用于控制所述设备的第一路通道的收发电路或所述设备的第三路通道的收发电路发送的信号，向所述主机的第二路通道的收发电路发送；
所述第一开关单元和所述第二开关单元，还连接有一个信号泄漏单元，所述信号泄漏单元用于将所述第一开关单元传输到所述设备的第一路通道的收发电路的信号，在所述第二开关单元连接的所述设备的第三通道的收发电路处泄漏；
其中：所述信号泄漏单元连接的两个开关单元不同时处于导通状态，所述第一开关单元处于导通状态下，所述第二开关单元处于关闭状态，所述设备的第一路通道的收发电路为所述两个开关单元连接的所述设备的同一路通道的收发电路；
所述第二开关单元连接的所述设备的第三通道的收发电路处于接收所述第二开关单元传输的信号的状态。
7.根据权利要求6所述的数据传输系统，其特征在于，每一个所述开关单元均包括：两个开关管；其中：
所述两个开关管中的第一个开关管的第一端分别连接所述主机的一路通道的收发电路的正极端口、和所述设备的第一路通道的收发电路的正极端口，所述第一个开关管的第二端连接所述设备的第二路通道的收发电路的正极端口；
所述两个开关管中的第二个开关管的第一端分别连接所述主机的一路通道的收发电路的负极端口、和所述设备的第一路通道的收发电路的负极端口，所述第二开关管的第二端连接所述设备的第二路通道的收发电路的负极端口。
8.根据权利要求6或7所述的数据传输系统，其特征在于，所述信号泄漏单元，包括：两个开关管支路，每一个所述开关管支路均包括两个互相连接的开关管；每一个所述开关管支路中的两个开关管不同时处于导通状态；其中：
第一个所述开关管支路的一端连接所述主机的第一路通道的收发电路的正极端口，第一个所述开关管支路的另一端连接所述主机的第二路通道的收发电路的负极端口；
第二个所述开关管支路的一端，连接所述信号泄漏单元连接的两个开关单元中的第一开关单元，且连接所述第一开关单元连接的所述设备的一路通道的收发电路；第二个所述开关管支路的另一端，连接所述信号泄漏单元连接的两个开关单元中的第二开关单元，且连接所述第二开关单元连接的所述设备的一路通道的收发电路；
所述第一开关单元连接的所述设备的一路通道的收发电路，和所述第二开关单元连接的所述设备的一路通道的收发电路，均不属于所述第一开关单元和所述第二开关单元共同连接的所述设备的一路通道的收发电路。
9.根据权利要求8所述的数据传输系统，其特征在于，第一个所述开关管支路中的第一个开关管和第二个所述开关管支路中的第一个开关管，采用同一个控制信号控制；
第一个所述开关管支路中的第二个开关管和第二个所述开关管支路中的第二个开关管，采用同一个控制信号控制。
10.根据权利要求9所述的数据传输系统，其特征在于，所述开关单元中的开关管均为晶体管。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4075608A (en) * 1976-01-19 1978-02-21 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Multiple-channel data switch
US4799213A (en) * 1983-09-10 1989-01-17 Standard Telephones & Cables Data transmission system

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6973078B2 (en) * 2001-04-20 2005-12-06 Sun Microsystems, Inc. Method and apparatus for implementing low latency crossbar switches with integrated storage signals
CN201066840Y (zh) * 2007-06-27 2008-05-28 青岛海信移动通信技术股份有限公司 具有耳机接口复用电路的移动手机
JP4960833B2 (ja) * 2007-10-31 2012-06-27 パナソニック株式会社 シングルエンド伝送及び差動伝送の切替えが可能なインタフェース回路
KR101642831B1 (ko) * 2009-07-31 2016-07-26 삼성전자주식회사 등화기 및 이를 구비하는 반도체 메모리 장치
CN102103528A (zh) * 2009-12-22 2011-06-22 杭州华三通信技术有限公司 Usb设备识别异常的恢复控制装置和方法及usb主机
US8799527B2 (en) * 2012-09-07 2014-08-05 Apple Inc. Data structures for facilitating communication between a host device and an accessory
US8836394B2 (en) * 2012-03-26 2014-09-16 Rambus Inc. Method and apparatus for source-synchronous signaling
US9025288B2 (en) * 2013-03-15 2015-05-05 Nxp B.V. Cross talk mitigation
CN104601196B (zh) * 2013-10-31 2017-06-06 环胜电子(深圳)有限公司 一种增强隔离度电路
CN203761374U (zh) * 2014-04-01 2014-08-06 龙芯中科技术有限公司 通道选择开关和模数转换器
CN204013488U (zh) * 2014-05-06 2014-12-10 中国电子科技集团公司第四十一研究所 八通道宽频移动网络信号发射模块
CN105897271B (zh) * 2016-03-29 2019-03-15 中国电子科技集团公司第五十八研究所 一种用于流水线模数转换器的高中频采样保持电路
CN107147426A (zh) * 2017-07-21 2017-09-08 中国人民解放军理工大学 抗干扰全双工通信装置
CN108923789B (zh) * 2018-06-29 2021-04-16 Oppo广东移动通信有限公司 多路选择开关及相关产品

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4075608A (en) * 1976-01-19 1978-02-21 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Multiple-channel data switch
US4799213A (en) * 1983-09-10 1989-01-17 Standard Telephones & Cables Data transmission system

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