切换装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种切换装置，包括第一切换单元、第二切换单元与补偿单元。第一切换单元接收第一输入信号与第一控制信号，并依据第一控制信号，产生第一输出信号。第二切换单元接收第二输入信号与第二控制信号，并依据第二控制信号，产生第二输出信号。补偿单元耦接第一切换单元与第二切换单元，用以接收第一输出信号与第二输出信号，并依据第二输出信号，产生第一补偿信号以及依据第一输出信号，产生第二补偿信号。
【专利说明】切换装置
【技术领域】
[0001]本实用新型有关于一种切换装置，特别是一种可增加操作带宽的切换装置。
【背景技术】
[0002]一般来说，在高速电路的应用上，会使用到切换开关，以控制高速信号的传输。然而，高速电路本身会因为寄生效应或是负载效应而产生对应的寄生电容或负载电容，使得信号在传输时会受到影响，例如降低切换开关的操作带宽，而无法达到所需的操作速度等。
[0003]因此，应用在高速电路的切换开关仍有改善的空间。
实用新型内容
[0004]有鉴于此，本实用新型提供一种切换装置，藉以增加操作带宽并提升操作速度。
[0005]本实用新型提供一种切换装置，包括第一切换单元、第二切换单元与补偿单元。第一切换单元接收第一输入信号与第一控制信号，并依据第一控制信号，产生第一输出信号。第二切换单元接收第二输入信号与第二控制信号，并依据第二控制信号，产生第二输出信号。补偿单元耦接第一切换单元与第二切换单元，用以接收第一输出信号与第二输出信号，并依据第二输出信号，产生第一补偿信号以及依据第一输出信号，产生第二补偿信号。
[0006]本实施例所提供的切换装置，藉由补偿单元依据第二输出信号产生第一补偿信号以及依据第一输出信号产生第二补偿信号，以对第一切换单元所产生的第一输出信号以及第二切换单元所产生的第二输出信号进行补偿。如此一来，可有效降低寄生效应或负载效应形成的等效电容所产生的影响，以增加切换装置的操作带宽并提升操作速度。
[0007]以上的关于本实用新型内容的说明及以下的实施方式的说明用以示范与解释本实用新型的精神与原理，并且提供本实用新型的专利申请范围更进一步的解释。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型的实施例所揭露的切换装置的电路方块图。
[0009]图2为图1的实施例的切换装置的详细电路示意图。
[0010]【符号说明】
[0011]100开关装置
[0012]110第一切换单元
[0013]120第二切换单元
[0014]130补偿单元
[0015]210第一放大单元
[0016]220第一阻抗单元
[0017]230第二放大单元
[0018]240第二阻抗单元
[0019]Cl 第一电容
[0020]C2第二电容
[0021]Ml第一晶体管
[0022]M2第二晶体管
[0023]M3第三晶体管
[0024]M4第四晶体管
[0025]Rl第一电阻
[0026]R2第二电阻
【具体实施方式】
[0027]以下在实施方式中详细叙述本实用新型的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员了解本实用新型的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的内容、权利要求书及图式，任何本领域技术人员可轻易地理解本实用新型相关的目的及优点。以下的实施例进一步详细说明本实用新型的观点，但非以任何观点限制本实用新型的范畴。
[0028]如在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定元件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求书当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。此外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电性耦接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表所述第一装置可直接电性耦接于所述第二装置，或通过其他装置或耦接手段间接地电性耦接至所述第二装置。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。
[0029]还需要说明的是，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、商品或者系统不仅包括那些要素，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、商品或者系统所固有的要素。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、商品或者系统中还存在另外的相同要素。
[0030]图1为本实用新型的实施例所揭露的切换装置的电路方块图。切换装置100包括第一切换单元110、第二切换单元120与补偿单元130。
[0031]第一切换单元110接收第一输入信号与第一控制信号，并依据第一控制信号，产生第一输出信号。其中，第一切换单元110例如会依据第一控制信号的信号电平，而决定是否导通，以将第一输入信号作为第一输出信号输出。举例来说，当第一控制信号的信号电平为高电压电平时，第一切换单兀110导通，以将第一输入信号作为第一输出信号输出。当第一控制信号的信号电平为低电压电平时，第一切换单元110不导通，则第一切换单元110不会产生第一输出信号。
[0032]第二切换单元120接收第二输入信号与第二控制信号，并依据第二控制信号，产生一第二输出信号。其中，第二切换单元120例如会依据第二控制信号的信号电平，而决定是否导通，以将第二输入信号作为第二输出信号输出。举例来说，当第一控制信号的信号电平为高电压电平时，第二切换单元120导通，以将第二输入信号作为第二输出信号输出。当第一控制信号的信号电平为低电压电平时，第二切换单元120不导通，则第二切换单元120不会产生第二输出信号。
[0033]补偿单元130耦接第一切换单元110与第二切换单元120，用以接收第一输出信号与第二输出信号，并依据第二输出信号，产生第一补偿信号以及依据第一输出信号，产生第二补偿信号。举例来说，补偿单元130例如通过放大第二输出信号，来产生第一补偿信号，以对第一输出信号进行补偿。并且，补偿单元130例如通过放大第一输出信号，来产生第二补偿信号，以对第二信号进行补偿。
[0034]如此一来，藉由补偿单元130所产生的第一补偿信号与第二补偿信号，来补偿第一输出信号与第二输出信号，以降低寄生效应或负载效应形成的等效电容所产生的影响，进而增加切换装置100的操作带宽并提升操作速度。
[0035]在本实施例中，第一切换单元110与第二切换单元120例如为一差动对的切换单元。也就是说，当第一切换单元I1导通时，第二切换单元120不导通。当第二切换单元120导通时，第一切换单元110不导通。另外，第一控制信号与第二控制信号为互补。也就是说，当第一控制信号的信号电平为高电压电平时，第二控制信号的信号电平则为低电压电平。当第二控制信号的信号电平为高电压电平时，第一控制信号的信号电平则为低电压电平。此外，第一输入信号例如为正输入信号“+V”,第二输入信号例如为负输入信号“-V”，且第一输出信号例如为正输入信号“+V”,第二输出信号例如为负输入信号“-V”。
[0036]图2为图1的实施例的切换装置的详细电路示意图。
[0037]第一切换单元110包括第一晶体管Ml。第一晶体管Ml具有第一端、第二端与第三端，第一晶体管Ml的第一端接收第一输入信号，第一晶体管Ml的第二端接收第一控制信号，第一晶体管Ml的第三端产生第一输出信号。
[0038]在本实施例中，第一晶体管Ml例如N型晶体管，而第一晶体管Ml的第一端、第二端与第三端分别为N型晶体管的源极端(Source)、栅极端(Gate)与漏极端(Drain)。
[0039]第二切换单元120包括第二晶体管M2。第二晶体管M2具有第一端、第二端与第三端，第二晶体管M2的第一端接收第二输入信号，第二晶体管M2的第二端接收第二控制信号，第二晶体管M2的第三端产生第二输出信号。
[0040]在本实施例中，第二晶体管M2例如N型晶体管，而第二晶体管M2的第一端、第二端与第三端分别为N型晶体管的源极端、栅极端与漏极端。
[0041]补偿单元130包括第一放大单元210、第一阻抗单元220、第二放大单元230与第二阻抗单元240。
[0042]第一放大单元210耦接第二切换单元120，用以接收第二输出信号，以产生第一放大信号。进一步来说，第一放大单兀210包括第三晶体管M3与第一电阻Rl。
[0043]第三晶体管M3具有第一端、第二端与第三端，第三晶体管M3的第一端耦接第二切换单元120，接收第二输出信号，第三晶体管M3的第二端耦接接地端，第三晶体管M3的第三端产生第一放大信号。
[0044]第一电阻Rl具有第一端与第二端，第一电阻Rl的第一端接收第一电压，第一电阻Rl的第二端耦接第三晶体管M3的第三端。
[0045]在本实施例中，第三晶体管M3例如N型晶体管，而第三晶体管M3的第一端、第二端与第三端分别为N型晶体管的栅极端、源极端与漏极端。
[0046]第一阻抗单元220耦接第一放大单元210与第一切换单元110，用以接收第一放大信号，以产生第一补偿信号。进一步来说，第一阻抗单兀220包括第一电容Cl。第一电容Cl具有第一端与第二端，第一电容Cl的第一端耦接第一放大单元210，接收第一放大信号，第一电容Cl的第二端耦接第一切换单元110，产生第一补偿信号。
[0047]在本实施例中，第一放大信号例如为-gmR(_V) = gmRV，则第一电容Cl的第一端所接收的第一放大信号SgmRV,而第一电容Cl的第二端所接收的第一输出信号为V。因此，第一电容Cl会产生j ωα (gmRV-V)的电流信号作为第一补偿信号，以降低寄生效应或负载效应形成的等效电容所产生的影响，进而对第一输出信号进行补偿。
[0048]第二放大单元230耦接第一切换单元110，用以接收第一输出信号，以产生第二放大信号。进一步来说，第二放大单元230包括第四晶体管M4与第二电阻R2。
[0049]第四晶体管M4具有第一端、第二端与第三端，第四晶体管M4的第一端耦接第一切换单元110，接收第一输出信号，第四晶体管M4的第二端耦接接地端，第四晶体管M4的第三端产生第二放大信号。
[0050]第二电阻R2具有第一端与第二端，第二电阻R2的第一端接收第二电压，第二电阻R2的第二端耦接第四晶体管M4的该第三端。
[0051]在本实施例中，第四晶体管M4例如N型晶体管，而第四晶体管M4的第一端、第二端与第三端分别为N型晶体管的栅极端、源极端与漏极端。
[0052]第二阻抗单元240耦接第二放大单元230与第二切换单元120，用以接收第二放大信号，以产生第二补偿信号。进一步来说，第二阻抗单元240包括第二电容C2。第二电容C2具有第一端与第二端，第二电容C2的第一端耦接第二放大单元230，接收第二放大信号，第二电容C2的第二端耦接第二切换单元120，产生第二补偿信号。
[0053]在本实施例中，第二放大信号例如为-gjU+V) = -gJW，则第二电容Cl的第一端所接收的第二放大信号为_gmRV，而第二电容Cl的第二端所接收的第二输出信号为-V。因此，第二电容C2会产生j coCl (-gmRV+V)的电流信号作为第二补偿信号，以降低寄生效应或负载效应形成的等效电容所产生的影响，进而对第二输出信号进行补偿。
[0054]另外，本实施例的第一电容Cl与第二电容C2的电容值，可视使用者的需求自行调整，并且第一电容Cl与第二电容值的设置也可与寄生电容或负载电容形成的等效电容的电容值相同，以有效地降低前述等效电容所产生的效应。
[0055]本实施例所提供的切换装置，藉由补偿单元依据第二输出信号产生第一补偿信号以及依据第一输出信号产生第二补偿信号，以对第一切换单元所产生的第一输出信号以及第二切换单元所产生的第二输出信号进行补偿。如此一来，可有效降低寄生效应或负载效应形成的等效电容所产生的影响，以增加切换装置的操作带宽并提升操作速度。
[0056]虽然本实用新型以前述的实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。在不脱离本实用新型的精神和范围内，所为的更动与润饰，均属本实用新型的专利保护范围。关于本实用新型所界定的保护范围请参考所附的权利要求书。
【权利要求】
1.一种切换装置，其特征在于，包括: 一第一切换单元，接收一第一输入信号与一第一控制信号，并依据该第一控制信号，产生一第一输出信号； 一第二切换单元，接收一第二输入信号与一第二控制信号，并依据该第二控制信号，产生一第二输出信号；以及 一补偿单元，耦接该第一切换单元与该第二切换单元，用以接收该第一输出信号与该第二输出信号，以依据该第二输出信号，产生一第一补偿信号，以及依据该第一输出信号，产生一第二补偿信号。
2.如权利要求1所述的切换装置，其特征在于，该第一切换单元包括: 一第一晶体管，具有一第一端、一第二端与一第三端，该第一晶体管的该第一端接收该第一输入信号，该第一晶体管的该第二端接收该第一控制信号，该第一晶体管的该第三端产生该第一输出信号。
3.如权利要求1所述的切换装置，其特征在于，该第二切换单元包括: 一第二晶体管，具有一第一端、一第二端与一第三端，该第二晶体管的该第一端接收该第二输入信号，该第二晶体管的该第二端接收该第二控制信号，该第二晶体管的该第三端产生该第二输出信号。
4.如权利要求1所述的切换装置，其特征在于，该补偿单元包括: 一第一放大单元，耦接该第二切换单元，用以接收该第二输出信号，以产生一第一放大信号； 一第一阻抗单元，耦接该第一放大单元与该第一切换单元，用以接收该第一放大信号，以产生该第一补偿信号； 一第二放大单元，耦接该第一切换单元，用以接收该第一输出信号，以产生一第二放大信号；以及 一第二阻抗单元，耦接该第二放大单元与该第二切换单元，用以接收该第二放大信号，以产生该第二补偿信号。
5.如权利要求4所述的切换装置，其特征在于，该第一放大单元包括: 一第三晶体管，具有一第一端、一第二端与一第三端，该第三晶体管的该第一端耦接该第二切换单元，接收该第二输出信号，该第三晶体管的该第二端耦接接地端，该第三晶体管的该第三端产生该第一放大信号；以及 一第一电阻，具有一第一端与一第二端，该第一电阻的该第一端接收一第一电压，该第一电阻的该第二端耦接该第三晶体管的该第三端。
6.如权利要求4所述的切换装置，其特征在于，该第一阻抗单元包括: 一第一电容，具有一第一端与一第二端，该第一电容的该第一端稱接该第一放大单兀，接收该第一放大信号，该第一电容的该第二端耦接该第一切换单元，产生该第一补偿信号。
7.如权利要求4所述的切换装置，其特征在于，该第二放大单元包括: 一第四晶体管，具有一第一端、一第二端与一第三端，该第四晶体管的该第一端耦接该第一切换单元，接收该第一输出信号，该第四晶体管的该第二端耦接接地端，该第四晶体管的该第三端产生该第二放大信号；以及 一第二电阻，具有一第一端与一第二端，该第二电阻的该第一端接收该第二电压，该第二电阻的该第二端耦接该第四晶体管的该第三端。
8.如权利要求4所述的切换装置，其特征在于，该第二阻抗单元包括:一第二电容，具有一第一端与一第二端，该第二电容的该第一端稱接该第二放大单兀，接收该第二放大信号，该第二电容的该第二端耦接该第二切换单元，产生该第二补偿信号。
【文档编号】H03K17/04GK204231314SQ201420609153
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月21日 优先权日:2014年10月21日
【发明者】刘仁杰, 傅从超 申请人:精拓科技股份有限公司