一种用于模拟电路的三取二冗余开关控制电路及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及模拟电路回路的可靠性冗余设计技术领域，具体涉及一种用于模拟电路的三取二冗余开关控制电路及控制方法。
【背景技术】
[0002]模拟电路回路开关的冗余控制设计是模拟电路可靠性设计技术领域的一个重要组成部分，冗余设计的输出方式在近年来在各个领域都得到了大量的研究。
[0003]传统的模拟电路回路开关控制方法虽然简单易用，原理示意图如图3所示，但是该控制方法存在固有的单点故障模式，如指令源Vx由于故障原因出现恒高电平输出时，回路开关管Q由于发射极与基极无正向电压差，回路开关管Q恒关断，即模拟电路回路恒断开。另外，回路开关管Q由于故障原因出现发射极与集电极开路故障或短路故障，无论指令源Vx如何变化，模拟电路回路将恒断开(开路故障)或恒导通(短路故障)。因此，传统的模拟电路回路开关控制方法由于其自身固有缺陷的存在，一定程度上降低了模拟电路回路开关的可靠性和安全性。因此如何提高模拟电路回路开关的可靠性和安全性成为目前亟待解决的问题之一。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种用于模拟电路的三取二冗余开关控制电路及控制方法，采用第一回路开关电路、第二回路开关电路、第三回路开关电路、输出端电阻、第一指令源、第二指令源及第三指令源建立起三取二冗余开关控制电路。当任一指令源出现恒高或恒低故障输出，或任一开关三极管出现开路或短路故障，或任一开关驱动电阻出现开路或短路故障时；本发明公开的三取二冗余开关控制电路均能够实现不会影响模拟电路的正确开关信号输出。本发明公开的技术方案能够提高模拟电路开关控制的可靠性及安全性。
[0005]为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现:
一种用于模拟电路的三取二冗余开关控制电路，其特点是，该开关控制电路包含:
第一回路开关电路，所述第一回路开关电路的输入端与外部电源的输入端连接；
第二回路开关电路，所述第二回路开关电路的输入端与外部电源的输入端连接；
第三回路开关电路，所述第二回路开关电路的输入端与外部电源的输入端连接；
输出端电阻，所述输出端电阻的一端分别与所述第一回路开关电路的输出端、所述第二回路开关电路的输出端、所述第三回路开关电路的输出端连接，该输出端电阻的另一端接地；
第一指令源，分别与所述第一回路开关电路、所述第二回路开关电路连接；
第二指令源，分别与所述第一回路开关电路、所述第三回路开关电路连接；
第三指令源，分别与所述第二回路开关电路、所述第三回路开关电路连接。
[0006]所述第一回路开关电路包含:
第一开关三极管，所述第一开关三极管的发射极与外部电源的输入端连接； 第二开关三极管，所述第二开关三极管的发射极与所述第一开关三极管的集电极连接，该第二开关三极管的集电极与所述输出端电阻连接；
第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第一开关三极管的基极连接，该第一电阻的另一端与所述第一指令源连接；
第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第二开关三极管的基极连接，该第二电阻的另一端与所述第二指令源连接。
[0007]所述第二回路开关电路包含:
第三开关三极管，所述第三开关三极管的发射极与外部电源的输入端连接；
第四开关三极管，所述第四开关三极管的发射极与所述第三开关三极管的集电极连接，该第四开关三极管的集电极与所述输出端电阻连接；
第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第三开关三极管的基极连接，该第三电阻的另一端与所述第一指令源连接；
第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第四开关三极管的基极连接，该第四电阻的另一端与所述第三指令源连接。
[0008]所述第三回路开关电路包含:
第五开关三极管，所述第五开关三极管的发射极与外部电源的输入端连接；
第六开关三极管，所述第六开关三极管的发射极与所述第五开关三极管的集电极连接，该第六开关三极管的集电极与所述输出端电阻连接；
第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第五开关三极管的基极连接，该第五电阻的另一端与所述第二指令源连接；
第六电阻，所述第六电阻的一端与所述第四开关三极管的基极连接，该第六电阻的另一端与所述第三指令源连接。
[0009]—种用于模拟电路的三取二冗余开关控制电路的开关控制方法，其特点是，该开关控制方法包含:
S1，控制第一指令源、第二指令源及第三指令源中任意两个指令源同时设置为低电平信号输出，另外一个指令源设置为高电平信号输出；
S2，当任意两个指令源同时向对应的回路开关电路输入低电平信号后，对应回路开关电路中对应的开关三极管的发射极与其基极形成正向电压差，使得上述开关三极管处于导通状态；
S3，经所述步骤S2处理后，其中仅有一个回路开关电路处于导通状态。
[0010]所述步骤S1包含:
S1A，控制所述第一指令源、所述第二指令源同时为低电平信号输出，所述第三指令源设置为高电平信号输出；跳转至步骤S2 ;
S1B，控制所述第一指令源、所述第三指令源同时为低电平信号输出，所述第二指令源设置为高电平信号输出；跳转至步骤S2 ;
S1C，控制所述第二指令源、所述第三指令源同时为低电平信号输出，所述第一指令源设置为高电平信号输出；跳转至步骤S2。
[0011]所述步骤S2包含:
S2A，当所述第一指令源、所述第二指令源同时为低电平信号输出，所述第三指令源设置为高电平信号输出时；该第一指令源通过第一电阻连接的第一开关三极管的发射极与其基极有正向电压差，该第二指令源通过第二电阻连接的第二开关三极管的发射极与其基极有正向电压差；跳转至步骤S3 ；
S2B，当所述第一指令源、所述第三指令源同时为低电平信号输出，所述第二指令源设置为高电平信号输出时；该第一指令源通过第三电阻连接的第三开关三极管的发射极与其基极有正向电压差，该第三指令源通过第四电阻连接的第四开关三极管的发射极与其基极有正向电压差；跳转至步骤S3 ；
S2C，当所述第二指令源、所述第三指令源同时为低电平信号输出，所述第一指令源设置为高电平信号输出时；该第二指令源通过第五电阻连接的第五开关三极管的发射极与其基极有正向电压差，该第三指令源通过第六电阻连接的第六开关三极管的发射极与其基极有正向电压差；跳转至步骤S3。
[0012]所述步骤S3包含:
S3A，当所述第一开关三极管与所述第二开关三极管均处于导通状态时，所述第一回路开关电路处于导通状态，所述第二回路开关电路、第三回路开关电路均处于断开状态，结束；
S3B，当所述第三开关三极管与所述第四开关三极管均处于导通状态时，所述第二回路开关电路处于导通状态，所述第一回路开关电路、第三回路开关电路均处于断开状态，结束；
S3C，当所述第五开关三极管与所述第六开关三极管均处于导通状态时，所述第三回路开关电路处于导通状态，所述第一回路开关电路、第二回路开关电路均处于断开状态。
[0013]本发明与现有技术相比具有以下优点:
本发明公开了一种用于模拟电路的三取二冗余开关控制电路及控制方法，采用第一回路开关电路、第二回路开关电路、第三回路开关电路、输出端电阻、第一指令源、第二指令源及第三指令源建立起三取二冗余开关控制电路。当任一指令源出现恒高或恒低故障输出，或任一开关三极