專利名稱：音頻切換開關(guān)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種開關(guān)裝置，特別是涉及一種適用于音頻切換的開關(guān)裝置。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的用于音頻切換的開關(guān)芯片中，一般都是使用NMOS (N-Mental-Oxide-Semiconductor, N 型金屬氧化物半導(dǎo)體)和 PMOS (P-Mental-Oxide-Semiconductor, P 型金屬氧化物半導(dǎo)體)互補型的開關(guān)或者單純的NMOS開關(guān)，尤其是當(dāng)音頻輸入端的輸入電壓幅值比較低的時候都是僅采用NMOS開關(guān)。其中如圖1所不，由于輸入端VIN輸入的音頻信號會出現(xiàn)負(fù)電壓,這給作為開關(guān)的NMOS管Ml的關(guān)斷帶來一定的問題，即當(dāng)需要關(guān)斷NMOS管Ml時，由于NMOS管Ml的柵極上的電壓Vg的電平為0，所以如果此時輸入端VIN輸入電壓為負(fù)電壓的話，此時NMOS管的柵極和與輸入端VIN連接的源極之間電壓會大于NMOS管的開啟閾值電壓VT，所以此時輸入端VIN和輸出端VOUT之間依舊導(dǎo)通，因而導(dǎo)致NMOS管Ml不能關(guān)閉的問題。如圖1所示，目前的傳統(tǒng)解決辦法是加入產(chǎn)生一個負(fù)電壓VSS的電源，并在需要所述NMOS管Ml關(guān)斷時，并且MCU通過將所述負(fù)電壓VSS作為NMOS管Ml的柵極上的電壓Vg。所以可以保證NMOS管的柵極和與輸入端VIN連接的源極之間電壓小于NMOS管的開啟閾值電壓VT，因而可以保證NMOS管Ml的關(guān)斷。但是，在采用圖1所示的解決方案時，需要產(chǎn)生一個負(fù)電壓，所以需要一個能夠提供負(fù)電壓的電源，例如，采用電荷泵結(jié)構(gòu)。因而需要一定額外的芯片的面積和芯片功耗，而且在產(chǎn)生負(fù)電壓的電源中會需要高速的時鐘切換，因而也會導(dǎo)致芯片內(nèi)部信號的互相干擾
等等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的音頻切換開關(guān)裝置中需要額外的提供負(fù)電壓的電源的缺陷，提供一種音頻切換開關(guān)裝置，利用電壓比較的方式，將輸入端的負(fù)電壓設(shè)為NMOS管的柵極電壓，從而在能夠完全關(guān)斷NMOS管的同時，不再需要提供負(fù)電壓的電源，簡化了電路結(jié)構(gòu)。本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的:本發(fā)明提供了一種音頻切換開關(guān)裝置，包括一 NMOS管、一輸入端和一輸出端,所述輸入端和輸出端分別電連接所述NMOS管的源極和漏極，其特點是所述音頻切換開關(guān)裝置還包括:一處理單元，用于根據(jù)用戶輸入的一開關(guān)控制指令通過所述NMOS管的柵極控制所述NMOS管的導(dǎo)通或截止；一電壓比較單元，用于將所述輸入端的電壓與一截止電壓比較、并當(dāng)所述輸入端的電壓小于所述截止電壓時，輸出所述輸入端的電壓至所述處理單元，否則輸出所述截止電壓至所述處理單元；其中當(dāng)所述處理單元控制所述NMOS管截止時，所述處理單元將從所述電壓比較單元接收的電壓輸送至所述NMOS管的柵極；當(dāng)所述處理單元控制所述匪OS管導(dǎo)通時，所述處理單元輸出使得所述NMOS管導(dǎo)通的一導(dǎo)通電壓至所述NMOS管的柵極。較佳地，所述截止電壓為零。較佳地，，所述電壓比較單元包括一第一 NMOS管和一第二 NMOS管，其中所述第一NMOS管的柵極接地，所述第一 NMOS管的漏極與所述輸入端電連接，所述第一 NMOS管的源極與所述第二 NMOS管的源極電連接；所述第二 NMOS管的柵極與所述輸入端電連接，所述第二NMOS管的漏極接地，所述第二 NMOS管的源極還與所述處理單元電連接。較佳地，，所述第一 NMOS管的源極還通過一電阻接地。較佳地，，其特征在于，所述處理單元為MCU。本發(fā)明的積極進步效果在于:本發(fā)明的音頻切換開關(guān)裝置通過利用電壓比較的方式，在輸入端的輸入電壓為負(fù)電壓時，將輸入端的負(fù)電壓設(shè)為NMOS管的柵極電壓，從而始終能夠關(guān)斷NMOS管，并且在能夠完全關(guān)斷NMOS管的同時，不再需要額外提供負(fù)電壓的電源，簡化了電路結(jié)構(gòu)；而且由于電路結(jié)構(gòu)的簡化還減小了開關(guān)裝置的功耗以及對其他部件的干擾。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中首頻切換開關(guān)電路的結(jié)構(gòu)不意圖。圖2為本發(fā)明的音頻切換開關(guān)裝置的較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實施例，以詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案。實施例:如圖1所示，本實施例的音頻切換開關(guān)裝置包括一 NMOS管Ml、一輸入端VIN、一輸出端VOUT、一 MCU (微控制器)Ul和一電壓比較單元U2。其中所述匪OS管Ml的源極連接所述輸入端VIN，所述NMOS管Ml的漏極連接所述輸出端V0UT，所述NMOS管Ml基于柵極上的電壓Vg控制所述源極和漏極的導(dǎo)通和截止，本實施例中當(dāng)所述NMOS管Ml柵極和源極之間的電壓大于閾值電壓VT時，所述NMOS管Ml的源極和漏極之間導(dǎo)通，否則所述NMOS管Ml的源極和漏極之間關(guān)斷。本實施例中所述輸入端VIN用于接收音頻信號。所述輸出端VOUT用于輸出從所述輸入端VIN接收的音頻信號。所述MCUUl用于根據(jù)外部用戶輸入的一開關(guān)控制指令通過所述NMOS管Ml的柵極控制所述NMOS管Ml的導(dǎo)通或截止。其中本實施例中當(dāng)用戶輸入開啟所述NMOS管Ml的指令時，所述MCUUl在所述NMOS管Ml的柵極施加的電壓Vg使得所述NMOS管Ml柵極和源極之間的電壓大于閾值電壓VT，從而使得所述NMOS管Ml導(dǎo)通；當(dāng)用戶輸入關(guān)斷所述NMOS管Ml的指令時，所述MCUUl將從電壓比較單元U2得到電壓作為施加于所述NMOS管Ml的柵極的電壓Vg，因而使得所述NMOS管Ml柵極和源極之間的電壓小于閾值電壓VT，從而使得所述NMOS管Ml截止。本實施例中的電壓比較單元U2用于將所述輸入端VIN的輸入電壓與零比較、SP t匕較所述輸入端VIN的輸入電壓與零比較的大小，并當(dāng)所述輸入端VIN的輸入電壓小于零時，輸出所述輸入端VIN的輸入電壓至所述MCUUl中，否則輸出零至所述MCUUl。其中如圖2所示，本實施例的電壓比較單元U2包括一第一 NMOS管M2和一第二NMOS管M3，其中所述第一 NMOS管M2的柵極接地，所述第一 NMOS管M2的源極通過一電阻R接地，所述電阻R用于維持所述第一 NMOS管M2的源極上的電壓，所述第一 NMOS管M2的漏極與所述輸入端VIN電連接，所述第一 NMOS管M2的源極還與所述第二 NMOS管M3的源極電連接；所述第二 NMOS管M3的柵極與所述輸入端VIN電連接，所述第二 NMOS管M3的漏極接地，所述第二 NMOS管M3的源極與所述MCUUl電連接。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以采用其他種類的電壓比較器來替代本實例中的電壓比較單元U2的結(jié)構(gòu)，并能夠得到同樣的效果。另外，本實施例中所涉及的所有器件或單元，例如NMOS管、電壓比較單元和MCU等均可以在現(xiàn)有的硬件基礎(chǔ)上實現(xiàn)或 在現(xiàn)有的硬件基礎(chǔ)上結(jié)合現(xiàn)有的軟件編程手段實現(xiàn)，故在此對其具體實現(xiàn)過程不做贅述。本實施例的工作原理如下:當(dāng)用戶輸入開啟所述NMOS管Ml的指令時，所述MCUUl在所述NMOS管Ml的柵極施加的電壓Vg使得所述NMOS管Ml柵極和源極之間的電壓大于閾值電壓VT，從而使得所述NMOS管Ml導(dǎo)通。所以從輸入端VIN輸入的音頻信號通過所述NMOS管Ml傳輸至輸出端VOUT0當(dāng)用戶輸入關(guān)斷所述NMOS管Ml的指令時，若NMOS管Ml的源極的電壓Vs < O時，即輸入端VIN輸入電壓小于零時，此時第二 NMOS管M3截止，第一 NMOS管M2導(dǎo)通，此時電壓完全落于所述電阻R上，所以MCUUl接收的所述電壓比較單元U2的輸出電壓為所述NMOS管Ml的源極的電壓Vs，然后所述MCUUl將所述源極的電壓Vs作為所述NMOS管Ml的柵極的電壓Vg，因而使得所述NMOS管Ml柵極和源極之間的電壓小于閾值電壓VT，從而使得所述NMOS管Ml截止。所以輸入端VIN和所述輸出端VOUT之間中斷。若NMOS管Ml的源極的電壓Vs彡O時，此時第一 NMOS管M2截止，第二 NMOS管M3導(dǎo)通，此時第二 NMOS管M3的源極接地，所以MCUUl接收的所述電壓比較單元U2的輸出電壓為零。然后所述MCUUl將所述NMOS管Ml的柵極的電壓Vg設(shè)置為零，因而使得所述NMOS管Ml柵極和源極之間的電壓小于閾值電壓VT，從而使得所述NMOS管Ml截止。所以輸入端VIN和所述輸出端VOUT之間中斷。雖然以上描述了本發(fā)明的具體實施方式
，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，本發(fā)明的保護范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的原理和實質(zhì)的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種音頻切換開關(guān)裝置，包括一 NMOS管、一輸入端和一輸出端,所述輸入端和輸出端分別電連接所述NMOS管的源極和漏極，其特征在于，所述音頻切換開關(guān)裝置還包括: 一處理單元，用于根據(jù)用戶輸入的一開關(guān)控制指令通過所述NMOS管的柵極控制所述NMOS管的導(dǎo)通或截止；一電壓比較單元，用于將所述輸入端的電壓與一截止電壓比較、并當(dāng)所述輸入端的電壓小于所述截止電壓時，輸出所述輸入端的電壓至所述處理單元，否則輸出所述截止電壓至所述處理單元； 其中當(dāng)所述處理單元控制所述NMOS管截止時，所述處理單元將從所述電壓比較單元接收的電壓輸送至所述NMOS管的柵極；當(dāng)所述處理單元控制所述NMOS管導(dǎo)通時，所述處理單元輸出使得所述NMOS管導(dǎo)通的一導(dǎo)通電壓至所述NMOS管的柵極。
2.如權(quán)利要求1所述的音頻切換開關(guān)裝置，其特征在于，所述截止電壓為零。
3.如權(quán)利要求2所述的音頻切換開關(guān)裝置，其特征在于，所述電壓比較單元包括一第一 NMOS管和一第二 NMOS管，其中所述第一 NMOS管的柵極接地，所述第一 NMOS管的漏極與所述輸入端電連接，所述第一 NMOS管的源極與所述第二 NMOS管的源極電連接；所述第二NMOS管的柵極與所述輸入端電連接，所述第二 NMOS管的漏極接地，所述第二 NMOS管的源極還與所述處理單元電連接。
4.如權(quán)利要求3所述的音頻切換開關(guān)裝置，其特征在于，所述第一NMOS管的源極還通過一電阻接地。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的音頻切換開關(guān)裝置，其特征在于，所述處理單元為MCU。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種音頻切換開關(guān)裝置，包括一NMOS管、一輸入端和一輸出端，所述輸入端和輸出端分別電連接所述NMOS管的源極和漏極；一處理單元，用于根據(jù)用戶輸入的一開關(guān)控制指令通過所述NMOS管的柵極控制所述NMOS管的導(dǎo)通或截止；一電壓比較單元，用于將所述輸入端的電壓與一截止電壓比較、并當(dāng)所述輸入端的電壓小于所述截止電壓時，輸出所述輸入端的電壓至所述處理單元，否則輸出所述截止電壓至所述處理單元。本發(fā)明通過利用電壓比較的方式，在輸入端的輸入電壓為負(fù)電壓時，將輸入端的負(fù)電壓設(shè)為NMOS管的柵極電壓，從而始終能夠關(guān)斷NMOS管。
文檔編號H03K17/72GK103219978SQ20121001997
公開日2013年7月24日 申請日期2012年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月21日
發(fā)明者戴忠偉, 虞志雄 申請人:廣芯電子技術(shù)(上海)有限公司