本發(fā)明屬于集成電路技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種集成電路的開(kāi)關(guān)電路。

背景技術(shù)：

電路中經(jīng)常要用到多路開(kāi)關(guān)，該電路的作用是根據(jù)控制信號(hào)將不同的信號(hào)連接到某一個(gè)節(jié)點(diǎn)。多路開(kāi)關(guān)的原理如圖1所示，例如，當(dāng)SW2打開(kāi)對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)，其余開(kāi)關(guān)關(guān)閉時(shí)，節(jié)點(diǎn)NIN與N2相連。

在某些高速應(yīng)用場(chǎng)景中，需要快速的切換開(kāi)關(guān)。由于信號(hào)在線路上的延時(shí)，或是由于設(shè)計(jì)者考慮欠妥，在某一瞬間，可能有兩路開(kāi)關(guān)同時(shí)開(kāi)啟。例如圖1所示，SW3和SW4在高電平時(shí)開(kāi)啟對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)，在短時(shí)間tn1內(nèi)，SW3和SW4同時(shí)開(kāi)啟，N3和N4同時(shí)連接到NIN，由于開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通電阻通常較小，N3和N4之間將出現(xiàn)較大的電流，有可能使N3、N4節(jié)點(diǎn)的電壓振蕩，甚至可能因?yàn)殡娏鬟^(guò)大而燒壞開(kāi)關(guān)SW3和SW4。另外，多路開(kāi)關(guān)的作用之一是給予節(jié)點(diǎn)NIN固定電壓，此電壓只能是N1，N2，N3，N4四個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓中的一個(gè)，而SW3和SW4同時(shí)開(kāi)啟會(huì)可能使NIN電壓等于N3和N4的電壓中間值，這與設(shè)計(jì)者的本意不符。

如專利申請(qǐng)201410836860.9公開(kāi)了一種單電感多輸出開(kāi)關(guān)電源變換器次級(jí)開(kāi)關(guān)占空比信號(hào)時(shí)序控制電路，在次環(huán)控制電路中增設(shè)了由占空比時(shí)序信號(hào)產(chǎn)生電路和非交疊占空比時(shí)序信號(hào)產(chǎn)生電路兩部分構(gòu)成的次級(jí)開(kāi)關(guān)占空比信號(hào)時(shí)序控制電路，輸出電壓采樣反饋網(wǎng)絡(luò)輸出的三個(gè)差模電VDM1、VDM2、VDM3經(jīng)過(guò)次環(huán)控制電路中三個(gè)誤差放大器和三個(gè)比較器后分別輸出的三個(gè)PWM信號(hào)PWM1，PWM2，PWM3通過(guò)次級(jí)開(kāi)關(guān)占空比信號(hào)時(shí)序控制電路和次環(huán)控制電路中的次級(jí)開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生四個(gè)次級(jí)開(kāi)關(guān)占空比信號(hào)D1、D2、D3、D4，分別控制開(kāi)關(guān)電源變換器中四個(gè)次級(jí)功率開(kāi)關(guān)管Sn1、Sn2、Sn3、Sn4的通斷。然而該專利申請(qǐng)的控制信號(hào)只能按固定次序依次開(kāi)啟開(kāi)關(guān)管，應(yīng)用場(chǎng)景有限。且控制信號(hào)經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路后再開(kāi)啟功率開(kāi)關(guān)管，由于功率開(kāi)關(guān)管的尺寸通常較大，控制信號(hào)開(kāi)啟功率開(kāi)關(guān)管會(huì)有一定延時(shí)，原本不交疊的控制信號(hào)可能會(huì)因?yàn)殚_(kāi)啟功率開(kāi)關(guān)管的延時(shí)而交疊，因此效果并不理想。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，因此本發(fā)明的首要目地是提供一種多路非交疊開(kāi)關(guān)電路，該電路使得多路開(kāi)關(guān)中的任意兩個(gè)開(kāi)關(guān)同時(shí)開(kāi)啟，同一時(shí)刻最多只有一個(gè)開(kāi)關(guān)開(kāi)啟，能夠有效地控制多路開(kāi)關(guān)電路的非交疊性。

本發(fā)明的另一個(gè)目地在于提供一種多路非交疊開(kāi)關(guān)電路，該電路對(duì)開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟順序沒(méi)有限制，適用于多種應(yīng)用場(chǎng)景。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種多路非交疊開(kāi)關(guān)電路，其包括有復(fù)數(shù)個(gè)開(kāi)關(guān)及對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，其特征在于所述每一路開(kāi)關(guān)控制信號(hào)通過(guò)邏輯門(mén)和反相器進(jìn)行邏輯控制，且所述相鄰的多路開(kāi)關(guān)之間也通過(guò)反相器和邏輯門(mén)進(jìn)行連接，以實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)信號(hào)的綜合控制，達(dá)到同一時(shí)刻最多只有一個(gè)開(kāi)關(guān)開(kāi)啟的目的。

所述多路非交疊開(kāi)關(guān)電路，其至少包括一路最高信號(hào)控制單元和一路最低信號(hào)控制單元，并包括有多路中間信號(hào)控制單元，中間信號(hào)控制單元的多少依賴于開(kāi)關(guān)的數(shù)量，除去最高信號(hào)控制單元和最低信號(hào)控制單元外，其余的均為中間信號(hào)控制單元。

進(jìn)一步，所述最高信號(hào)控制單元、最低信號(hào)控制單元和中間信號(hào)控制單元均包含有邏輯門(mén)和反相器，開(kāi)關(guān)控制信號(hào)通過(guò)邏輯門(mén)接入反相器，再進(jìn)行輸出。

所述最高信號(hào)控制單元的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)通過(guò)反相器接于中間信號(hào)控制單元的邏輯門(mén)的輸入端；中間信號(hào)控制單元的反相器輸出端通過(guò)邏輯門(mén)接于最高信號(hào)控制單元的邏輯門(mén)輸入端；最低信號(hào)控制單元的反相器輸出端通過(guò)反相器接中間信號(hào)控制單元的邏輯門(mén)輸入端。

所述中間信號(hào)控制單元的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)通過(guò)邏輯門(mén)接于相鄰中間信號(hào)控制單元的邏輯門(mén)輸入端及最低信號(hào)控制單元的邏輯門(mén)輸入端；最高信號(hào)控制單元與中間信號(hào)控制單元之間或相鄰中間信號(hào)控制單元之間通過(guò)邏輯門(mén)進(jìn)行連接；所述連接最高信號(hào)控制單元與中間信號(hào)控制單元之間的邏輯門(mén)，或相鄰中間信號(hào)控制單元之間的邏輯門(mén)，又通過(guò)反相器進(jìn)行連接；中間信號(hào)控制單元的反相器輸出端通過(guò)邏輯門(mén)接于相鄰中間信號(hào)控制單元的邏輯門(mén)輸入端，或通過(guò)邏輯門(mén)最高信號(hào)控制單元的邏輯門(mén)輸入端，由此，中間信號(hào)控制單元的邏輯門(mén)輸入端包括三路輸入信號(hào)，一路輸入信號(hào)是本身的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，一路是相鄰中間信號(hào)控制單元或最高信號(hào)控制單元的輸入信號(hào)，一路是相鄰中間信號(hào)控制單元的輸出信號(hào)或最低信號(hào)控制單元的輸出信號(hào)，因此，多路開(kāi)關(guān)信號(hào)之間互相關(guān)聯(lián)，使同一時(shí)刻最多只有一個(gè)開(kāi)關(guān)開(kāi)啟。

所述邏輯門(mén)，包括與門(mén)、非門(mén)、與非門(mén)、或非門(mén)的任意一種。

本發(fā)明避免由于兩個(gè)開(kāi)關(guān)同時(shí)開(kāi)啟而導(dǎo)致的節(jié)點(diǎn)電壓振蕩和過(guò)大的電流流過(guò)開(kāi)關(guān)，并且，本發(fā)明的方案較易實(shí)現(xiàn)至任意多個(gè)非交疊開(kāi)關(guān)的擴(kuò)展。

附圖說(shuō)明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)所實(shí)現(xiàn)的電路圖。

圖2是現(xiàn)有技術(shù)所實(shí)現(xiàn)多路開(kāi)關(guān)控制信號(hào)短時(shí)間重疊示意圖。

圖3本發(fā)明所實(shí)施的電路圖。

圖4是本發(fā)明所實(shí)施的控制流程圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

圖3所示，為本發(fā)明所實(shí)施多路非交疊開(kāi)關(guān)電路的實(shí)施方案1，該實(shí)施方案1以五路開(kāi)關(guān)控制電路為例。多路非交疊開(kāi)關(guān)電路，其包括有一路最高信號(hào)控制單元、一路最低信號(hào)控制單元和三路中間信號(hào)控制單元(通常中間信號(hào)控制單元的多少依賴于開(kāi)關(guān)的數(shù)量，除去最高信號(hào)控制單元和最低信號(hào)控制單元外，其余的均為中間信號(hào)控制單元)。其中，A/B/C/D/E分別是五個(gè)控制信號(hào)，控制信號(hào)A通過(guò)最高信號(hào)控制單元輸出為A_SW，控制信號(hào)B/C/D分別通過(guò)中間信號(hào)控制單元輸出為B_SW/C_SW/D_SW，控制信號(hào)E通過(guò)最低信號(hào)控制單元輸出為E_SW，A_SW/B_SW/C_SW/D_SW/E_SW直接連接控制一路開(kāi)關(guān)。

其中，最高信號(hào)控制單元的控制信號(hào)A通過(guò)或非門(mén)接入中間信號(hào)控制單元控制信號(hào)C的與非門(mén)輸入端，同時(shí)，控制信號(hào)A通過(guò)反相器接于中間信號(hào)控制單元控制信號(hào)B的與非門(mén)輸入端；最高信號(hào)控制單元的與非門(mén)輸入端除了控制信號(hào)A外，還接有或非門(mén)的輸出端，該或非門(mén)的兩路輸入信號(hào)，一路來(lái)源于中間信號(hào)控制單元控制信號(hào)B的反相器輸出端，另一路來(lái)源于與中間信號(hào)控制單元的控制信號(hào)B連接或非門(mén)輸出端的反相器；中間信號(hào)控制單元的與非門(mén)輸入端有三路輸入信號(hào)，一路是本身的控制信號(hào)，一路是通過(guò)或非門(mén)來(lái)源于相鄰中間信號(hào)控制單元的控制信號(hào)或最高信號(hào)控制單元反相器輸入的信號(hào)，或最低信號(hào)控制單元反相器輸出的信號(hào)(通常最低信號(hào)控制單元反相器的輸出端再接一個(gè)反相器，通過(guò)反相器接入到中間信號(hào)控制單元的與非門(mén)輸入端)。

中間信號(hào)控制單元的輸入端通過(guò)或非門(mén)進(jìn)行連接，且或非門(mén)的兩路輸入端，有一路輸入端接有反相器。

當(dāng)A_SW/B_SW/C_SW/D_SW/E_SW任意一個(gè)為高電平時(shí)，對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)開(kāi)啟。A_SW控制的開(kāi)關(guān)擁有最高的序號(hào)，E_SW擁有最低的序號(hào)。下面以B和B_SW為例說(shuō)明工作原理。B為高電平后，由于B信號(hào)與A的反相信號(hào)相與后得到B_SW，那么當(dāng)A信號(hào)為高時(shí)，B_SW只能為低，也就是說(shuō)，即使B為高電平，也要等到A為低電平后才可能將B_SW置一。當(dāng)B為高電平，A為低電平后，由于C_SW、D_SW、E_SW的反相信號(hào)或非后再與B信號(hào)、A的反相信號(hào)相與，當(dāng)C_SW,D_SW,E_SW中的任意信號(hào)為高電平時(shí)，B_SW也不能被拉高。所以，即使B為高電平，也要等到A、C、D、E都等于低電平后才能拉高B_SW，開(kāi)啟對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)。

實(shí)施方案1中的開(kāi)關(guān)控制電路中，須有一個(gè)最高序號(hào)控制單元和一個(gè)最低序號(hào)控制單元，而中間序號(hào)控制單元可以有任意多個(gè)，具有很強(qiáng)擴(kuò)展性，較易擴(kuò)展到任意多路開(kāi)關(guān)的控制電路。再?gòu)?qiáng)調(diào)一次，序號(hào)并未對(duì)開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟順序做限制，而只是要求在使用一個(gè)最高序號(hào)控制單元、一個(gè)最低序號(hào)控制單元后，其余控制單元均使用中間序號(hào)控制單元。方案1中使用了反相器、與非門(mén)、或非門(mén)來(lái)實(shí)現(xiàn)邏輯控制，由于與邏輯、或邏輯具有一定的轉(zhuǎn)換方法，例如，X與邏輯Y等效于X的反信號(hào)或非邏輯Y的反信號(hào)，即

所以，該實(shí)施方案1并不是圖3所示算法的唯一實(shí)現(xiàn)形式。對(duì)方案1中邏輯門(mén)的修改并不背離本發(fā)明精神的替換和修改。

多路非交疊開(kāi)關(guān)電路的算法原理圖如圖4所示。

將多路開(kāi)關(guān)中的各個(gè)開(kāi)關(guān)先給予一個(gè)序號(hào)，注意，序號(hào)與開(kāi)關(guān)實(shí)際的排列順序或開(kāi)啟順序無(wú)關(guān)，僅僅是為了描述而引入的概念。每個(gè)開(kāi)關(guān)的在本開(kāi)關(guān)的控制信號(hào)要求開(kāi)啟后，先判斷所有高序號(hào)開(kāi)關(guān)的控制信號(hào)是否也要求開(kāi)啟對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)。如果是，則本開(kāi)關(guān)保持關(guān)閉并重新進(jìn)行判斷；如果否，則再判斷低序號(hào)開(kāi)關(guān)的控制信號(hào)是否要求開(kāi)啟對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)，如果是，則本開(kāi)關(guān)保持關(guān)閉并重新進(jìn)行判斷，如果否，則本開(kāi)關(guān)被開(kāi)啟。而所有高序號(hào)或者所有低序號(hào)的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)僅需一組或邏輯，或者反向信號(hào)的與邏輯就可實(shí)現(xiàn)，簡(jiǎn)單易行。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。