专利名称：隔离匹配开关电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种隔离匹配开关电路，具体地说，涉及一种应用于开关矩阵电路中的隔离匹配开关电路。
背景技术：
微波开关矩阵是将多个微波开关(如单刀单掷开关、单刀双掷开关、单刀多掷开关)根据电路拓扑结构以节点的形式构成阵列，并以矩阵的方式实现电路的功能的电路模块。微波开关矩阵的主要作用是对多路微波信号的传输路径进行切换，并根据系统的需要， 在不同的时间段选择所需要的频率信号进行后续的处理，也可根据系统输入、输出的要求， 选择不同输入通道的微波信号通过开关矩阵内部的控制，输出到不同的输出通道或者特定的输出通道。隔离匹配开关电路作为开关矩阵电路的一部分，其性能对开关矩阵电路的性能具有重要影响，为了提高开关矩阵电路的隔离度、输入匹配性，并减小输入驻波，就需要提高隔离匹配开关电路的隔离度、输入匹配性，并减小其输入驻波。
发明内容
本发明的目的是提供一种高隔离、输入匹配性好、输入驻波小的隔离匹配开关电路。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是
一种隔离匹配开关电路，包括多个隔离匹配开关单元、驱动单元； 所述的驱动单元具有多对反相输出端，所述的驱动单元产生反相的第一驱动信号和第二驱动信号并由任一对所述的反相输出端输出；
所述的隔离匹配开关单元具有3个输入端、2个输出端；所述的隔离匹配开关单元的第一输入端为所述的隔离匹配开关电路的信号输入端，其第二输入端、第三输入端分别与所述的驱动单元的一对反相输出端相一一对应连接；所述的隔离匹配开关单元的第一输出端为所述的隔离匹配开关电路的输出端，其第二输出端为所述的隔离匹配开关电路的隔离匹配端，所述的第二输出端与地之间连接有匹配电阻；所述的隔离匹配开关单元的由第二输入端输入的所述的第一驱动信号或所述的第二驱动信号控制由其第一输入端输入的信号由第一输出端输出，所述的隔离匹配开关单元的由第三输入端输入的所述的第二驱动信号或所述的第一驱动信号控制由其第一输入端输入的信号由第二输出端输出。优选的，所述的驱动单元包括同相驱动电路、反相驱动电路，所述的反相驱动电路的第一输入端和所述的同相驱动电路的第一输入端共同外接第一控制端，所述的反相驱动电路的第二输入端和所述的同相驱动电路的第二输入端共同外接第二控制端，所述的反相驱动电路的第三输入端和所述的同相驱动电路的第三输入端共同外接第一电压，所述的反相驱动电路的第四输入端和所述的同相驱动电路的第四输入端共同外接第二电压；所述的反相驱动电路和所述的同相驱动电路均具有η个输出端，所述的反相驱动电路的第a(a=l，2，…，η)个输出端与所述的同相驱动电路的第a (a=l，2，…，η)个输出端构成一对所述的反相输出端。优选的，所述的驱动单元包括2对所述的反相输出端，所述的隔离匹配开关电路包括2个所述的隔离匹配开关单元，2个所述的隔离匹配开关单元分别为第一隔离匹配开关单元、第二隔离匹配开关单元；第一对所述的反相输出端与所述的第二隔离匹配开关单元相连接，第二对所述的反相输出端与所述的第一隔离匹配开关单元相连接。优选的，所述的同相驱动电路包括同相驱动控制器，所述的同相驱动控制器具有4 个输入引脚、2个输出引脚及2个接地引脚；第一个所述的输入引脚与第一分压电阻网络的一端相连接，所述的第一分压电阻网络的另一端为所述的同相驱动电路的第一输入端，所述的第一分压电阻网络包括与所述的第一个输入引脚相串接的第一分压电阻、连接在所述的第一分压电阻和所述的第一个输入引脚的共同端与地之间的第二分压电阻；第二个所述的输入引脚与第二分压电阻网络的一端相连接，所述的第二分压电阻网络的另一端为所述的同相驱动电路的第二输入端，所述的第二分压电阻网络包括与所述的第二个输入引脚相串接的第三分压电阻、连接在所述的第三分压电阻和所述的第二个输入引脚的共同端与地之间的第四分压电阻；第三个所述的输入引脚为所述的同相驱动电路的第三输入端，所述的第三个输入引脚与地之间连接有第一滤波电容网络，所述的第一滤波电容网络包括并接的第一滤波电容和第二滤波电容；第四个所述的输入引脚为所述的同相驱动电路的第四输入端，所述的第四个输入引脚与地之间连接有第二滤波电容网络，所述的第二滤波电容网络包括并接的第三滤波电容和第四滤波电容；第一个所述的输出引脚为所述的同相驱动电路的第一输出端；第二个所述的输出引脚为所述的同相驱动电路的第二输出端。优选的，所述的反相驱动电路包括反相驱动控制器，所述的反相驱动控制器具有4 个输入引脚、2个输出引脚及2个接地引脚；第一个所述的输入引脚与第三分压电阻网络的一端相连接，所述的第三分压电阻网络的另一端为所述的反相驱动电路的第一输入端，所述的第三分压电阻网络包括与所述的第一个输入引脚相串接的第五分压电阻、连接在所述的第五分压电阻和所述的第一个输入引脚的共同端与地之间的第六分压电阻；第二个所述的输入引脚与第四分压电阻网络的一端相连接，所述的第四分压电阻网络的另一端为所述的反相驱动电路的第二输入端，所述的第四分压电阻网络包括与所述的第二个输入引脚相串接的第七分压电阻、连接在所述的第七分压电阻和所述的第二个输入引脚的共同端与地之间的第八分压电阻；第三个所述的输入引脚为所述的反相驱动电路的第三输入端，所述的第三个输入引脚与地之间连接有第三滤波电容网络，所述的第三滤波电容网络包括并接的第五滤波电容和第六滤波电容；第四个所述的输入引脚为所述的反相驱动电路的第四输入端，所述的第四个输入引脚与地之间连接有第四滤波电容网络，所述的第四滤波电容网络包括并接的第七滤波电容和第八滤波电容；第一个所述的输出引脚为所述的反相驱动电路的第一输出端；第二个所述的输出引脚为所述的反相驱动电路的第二输出端。优选的，所述的隔离匹配开关单元包括单刀双掷开关模块，其具有3个输入引脚及2个输出引脚；第一个所述的输入引脚为所述的隔离匹配开关单元的第一输入端；第二个所述的输入引脚与第九滤波电容相连接，所述的第九滤波电容的另一端接地，所述的第二输入引脚与所述的第九滤波电容的共同端串接相并联的第一加速电容和第一限流电阻的一个共同端，所述的第一加速电容和所述的第一限流电阻的另一共同端为所述的隔离匹配开关单元的第二输入端；第三个所述的输入引脚与第十滤波电容相连接，所述的第十滤波电容的另一端接地，所述的第三输入引脚与所述的第十滤波电容的共同端串接相并联的第二加速电容和第二限流电阻的一个共同端，所述的第二加速电容和所述的第二限流电阻的另一共同端为所述的隔离匹配开关单元的第三输入端；第一个所述的输出引脚为所述的隔离匹配开关单元的第一输出端；第二个所述的输出引脚为所述的隔离匹配开关单元的第二输出端。由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点本发明的隔离匹配开关电路隔离性好、输入匹配性好、且输入驻波小。
附图1为本发明的隔离匹配开关电路的电路框图。附图2为本发明的隔离匹配开关电路的同相驱动电路的电路原理图。附图3为本发明的隔离匹配开关电路的反相驱动电路的电路原理图。附图4为本发明的隔离匹配开关电路的隔离匹配开关单元的电路原理图。
具体实施例方式下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。实施例一参见附图1所示。一种隔离匹配开关电路，包括2个隔离匹配开关单元及驱动单元。2个隔离匹配开关单元分别为第一隔离匹配开关单元31、第二隔离匹配开关单元32。驱动单元包括同相驱动电路22、反相驱动电路21。反相驱动电路21的第一输入端Rim和同相驱动电路22的第一输入端RIN_1共同外接第一控制端，第一控制端提供外接TTL电平CBl ；反相驱动电路21的第二输入端RIN2和同相驱动电路22的第二输入端 RIN_2共同外接第二控制端，第二控制端提供外接TTL电平CAl ；反相驱动电路21的第三输入端vmi和同相驱动电路22的第三输入端vmi共同外接-5V的第一电压，反相驱动电路 21的第四输入端VIN2和同相驱动电路22的第四输VIN2入端共同外接5V的第二电压。反相驱动电路21和同相驱动电路22均具有2个输出端，反相驱动电路21的第一输出端IN14与同相驱动电路22的第一输出端IN13构成第一对反相输出端，反相驱动电路 21的第二输出端IN12与同相驱动电路22的第二输出端INll构成第二对反相输出端。驱动单元产生反相的第一驱动信号和第二驱动信号并由任一对反相输出端输出。隔离匹配开关单元具有3个输入端、2个输出端。隔离匹配开关单元的第一输入端 FINll或Fmi2为隔离匹配开关电路的信号输入端，其第二输入端IN11_1或IN13_1、第三输入端IN12_0或IN14_0分别与驱动单元的一对反相输出端相一一对应连接。在本实施例中，反相驱动电路的第一输出端IN14与第二隔离匹配单元32的第三输入端相连接，同相驱动电路的第一输出端IN13与第二隔离匹配单元32的第二输入端相连接；反相驱动电路的第二输出端IN12与第一隔离匹配单元31的第三输入端相连接，同相驱动电路的第二输出端INll与第一隔离匹配单元31的第二输入端相连接。且设定同相驱动电路产生的驱动信号为第一驱动信号，反相驱动电路产生的驱动信号为第二驱动信号。隔离匹配开关单元的第一输出端Rmtll或Rnitl2为隔离匹配开关电路的输出端，其第二输出端foutll或foutl2为隔离匹配开关电路的隔离匹配端，第二输出端foutll 或foutl2与地之间连接有匹配电阻Rl或R2。隔离匹配开关单元的由第二输入端IN11_1或 IN13_1输入的第一驱动信号控制由其第一输入端Fim 1或FIN12输入的信号由第一输出端 Rmtll或Rnitl2输出；隔离匹配开关单元的由第三输入端IN12_0或IN14_0输入的第二驱动信号控制由其第一输入端Fimi或Fmi2输入的信号由第二输出端foutll或foutl2 输出。各匹配电阻Rl或R2用于匹配输入从而改善输入驻波。而隔离匹配开关电路的第二输入端INxl_l或INx3_l除了可以控制输入信号由其第一输出端Rnitll或Rnitl2输出以外，还可以阻断相邻通道由通道间耦合到该第一输出端的信号。参见附图2所示，同相驱动电路22包括同相驱动控制器8053P1，同相驱动控制器 8053P1具有4个输入引脚(分别为第8脚、第4脚、第7脚、第2脚)、2个输出引脚(分别为第3脚、第6脚)及2个接地引脚(分别为第1脚、第5脚)。第一个输入引脚(即第8脚)与第一分压电阻网络的一端相连接，第一分压电阻网络的另一端为同相驱动电路22的第一输入端RIN_1，第一分压电阻网络包括与第一个输入引脚(第8脚)相串接的第一分压电阻 RP3、连接在第一分压电阻RP3和第一个输入引脚(第8脚)的共同端与地之间的第二分压电阻RP4，第一分压电阻网络对输入的控制信号进行分压，分压的目的是改善同相驱动控制器 8053P1的驱动速度，从而提高开关电路的开关速度；第二个输入引脚(即第4脚)与第二分压电阻网络的一端相连接，第二分压电阻网络的另一端为同相驱动电路22的第二输入端 RIN_2，第二分压电阻网络包括与第二个输入引脚(第4脚)相串接的第三分压电阻RP1、连接在第三分压电阻RPl和第二个输入引脚(第4脚)的共同端与地之间的第四分压电阻RP2， 第二分压电阻网络同样为了提高开关电路的开关速度；第三个输入引脚(即第7脚)为同相驱动电路22的第三输入端VIN1，第三个输入引脚(第7脚)与地之间连接有第一滤波电容网络，第一滤波电容网络包括并接的第一滤波电容C4和第二滤波电容C3 ；第四个输入引脚 (即第2脚)为同相驱动电路22的第四输入端VIN2，第四个输入引脚(第2脚)与地之间连接有第二滤波电容网络，第二滤波电容网络包括并接的第三滤波电容Cl和第四滤波电容C2 ； 第一个输出引脚(即第3脚)为同相驱动电路22的第一输出端INll ；第二个输出引脚(即第 6脚)为同相驱动电路22的第二输出端IN13。参见附图3所示，反相驱动电路21包括反相驱动控制器8053F1，反相驱动控制器 8053F1具有4个输入引脚(分别为第7脚、第4脚、第8脚、第2脚)、2个输出引脚(分别为第 6脚、第3脚)及2个接地引脚(分别为第1脚、第5脚)。第一个输入引脚(即第7脚)与第三分压电阻网络的一端相连接，第三分压电阻网络的另一端为反相驱动电路21的第一输入端Rim，第三分压电阻网络包括与第一个输入引脚(第7脚)相串接的第五分压电阻RP7、 连接在第五分压电阻RP7和第一个输入引脚(第7脚)的共同端与地之间的第六分压电阻 RP8，第三分压电阻网络用于提高开关电路的开关速度；第二个输入引脚(即第4脚)与第四分压电阻网络的一端相连接，第四分压电阻网络的另一端为反相驱动电路21的第二输入端RIN2，第四分压电阻网络包括与第二个输入引脚(第7脚)相串接的第七分压电阻RP5、连接在第七分压电阻RP5和第二个输入引脚(第7脚)的共同端与地之间的第八分压电阻RP6， 第四分压电阻网络用于提高开关电路的开关速度；第三个输入引脚(即第8脚)为反相驱动电路21的第三输入端VINl，第三个输入引脚(第8脚)与地之间连接有第三滤波电容网络，第三滤波电容网络包括并接的第五滤波电容C8和第六滤波电容C7;第四个输入引脚(即第 2脚)为反相驱动电路22的第四输入端VIN2，第四个输入引脚(第2脚)与地之间连接有第四滤波电容网络，第四滤波电容网络包括并接的第七滤波电容C5和第八滤波电容C6;第一个输出引脚(即第6脚)为反相驱动电路21的第一输出端IN14;第二个输出引脚(即第3脚) 为反相驱动电路21的第二输出端IN12。参见附图4所示，以第一隔离匹配开关单元31为例，隔离匹配开关单元包括单刀双掷开关模块Ni，其具有3个输入引脚(分别为第1脚、第4脚、第5脚)及2个输出引脚 (分别为第2脚、第3脚)。第一个输入引脚(即第1脚)为隔离匹配开关单元的第一输入端 FINxl ；第二个输入引脚(即第4脚)与第九滤波电容C12相连接，第九滤波电容C12的另一端接地，第二输入引脚(第4脚)与第九滤波电容C12的共同端串接相并联的第一加速电容 Cll和第一限流电阻Rll的一个共同端，第一加速电容Cll和第一限流电阻Rll的另一共同端为隔离匹配开关单元的第二输入端INxl_l ；第三个输入引脚(即第5脚)与第十滤波电容 C13相连接，第十滤波电容C13的另一端接地，第三输入引脚(第5脚)与第十滤波电容C13 的共同端串接相并联的第二加速电容C14和第二限流电阻R12的一个共同端，第二加速电容C14和第二限流电阻R12的另一共同端为隔离匹配开关单元的第三输入端INx2_0 ；第一个输出引脚(即第2脚)为隔离匹配开关单元的第一输出端Rmtll ；第二个输出引脚(即第 3脚)为隔离匹配开关单元的第二输出端foutll。本发明的隔离匹配开关电路具有隔离度好、输入匹配性好、输入驻波小等优点，适用于开关矩阵电路。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种隔离匹配开关电路，其特征在于所述的隔离匹配开关电路包括多个隔离匹配开关单元、驱动单元；所述的驱动单元具有多对反相输出端，所述的驱动单元产生反相的第一驱动信号和第二驱动信号并由任一对所述的反相输出端输出；所述的隔离匹配开关单元具有3个输入端、2个输出端；所述的隔离匹配开关单元的第一输入端为所述的隔离匹配开关电路的信号输入端，其第二输入端、第三输入端分别与所述的驱动单元的一对反相输出端相一一对应连接；所述的隔离匹配开关单元的第一输出端为所述的隔离匹配开关电路的输出端，其第二输出端为所述的隔离匹配开关电路的隔离匹配端，所述的第二输出端与地之间连接有匹配电阻；所述的隔离匹配开关单元的由第二输入端输入的所述的第一驱动信号或所述的第二驱动信号控制由其第一输入端输入的信号由第一输出端输出，所述的隔离匹配开关单元的由第三输入端输入的所述的第二驱动信号或所述的第一驱动信号控制由其第一输入端输入的信号由第二输出端输出。
2.根据权利要求1所述的隔离匹配开关电路，其特征在于所述的驱动单元包括同相驱动电路、反相驱动电路，所述的反相驱动电路的第一输入端和所述的同相驱动电路的第一输入端共同外接第一控制端，所述的反相驱动电路的第二输入端和所述的同相驱动电路的第二输入端共同外接第二控制端，所述的反相驱动电路的第三输入端和所述的同相驱动电路的第三输入端共同外接第一电压，所述的反相驱动电路的第四输入端和所述的同相驱动电路的第四输入端共同外接第二电压；所述的反相驱动电路和所述的同相驱动电路均具有η个输出端，所述的反相驱动电路的第a (a=l,2,…，η)个输出端与所述的同相驱动电路的第a (a=l,2,…，η)个输出端构成一对所述的反相输出端。
3.根据权利要求2所述的隔离匹配开关电路，其特征在于所述的驱动单元包括2对所述的反相输出端，所述的隔离匹配开关电路包括2个所述的隔离匹配开关单元，2个所述的隔离匹配开关单元分别为第一隔离匹配开关单元、第二隔离匹配开关单元；第一对所述的反相输出端与所述的第二隔离匹配开关单元相连接，第二对所述的反相输出端与所述的第一隔离匹配开关单元相连接。
4.根据权利要求2所述的隔离匹配开关电路，其特征在于所述的同相驱动电路包括同相驱动控制器，所述的同相驱动控制器具有4个输入引脚、2个输出引脚及2个接地引脚；第一个所述的输入引脚与第一分压电阻网络的一端相连接，所述的第一分压电阻网络的另一端为所述的同相驱动电路的第一输入端，所述的第一分压电阻网络包括与所述的第一个输入引脚相串接的第一分压电阻、连接在所述的第一分压电阻和所述的第一个输入引脚的共同端与地之间的第二分压电阻；第二个所述的输入引脚与第二分压电阻网络的一端相连接，所述的第二分压电阻网络的另一端为所述的同相驱动电路的第二输入端，所述的第二分压电阻网络包括与所述的第二个输入引脚相串接的第三分压电阻、连接在所述的第三分压电阻和所述的第二个输入引脚的共同端与地之间的第四分压电阻；第三个所述的输入引脚为所述的同相驱动电路的第三输入端，所述的第三个输入引脚与地之间连接有第一滤波电容网络，所述的第一滤波电容网络包括并接的第一滤波电容和第二滤波电容；第四个所述的输入引脚为所述的同相驱动电路的第四输入端，所述的第四个输入引脚与地之间连接有第二滤波电容网络，所述的第二滤波电容网络包括并接的第三滤波电容和第四滤波电容；第一个所述的输出引脚为所述的同相驱动电路的第一输出端；第二个所述的输出引脚为所述的同相驱动电路的第二输出端。
5.根据权利要求2所述的隔离匹配开关电路，其特征在于所述的反相驱动电路包括反相驱动控制器，所述的反相驱动控制器具有4个输入引脚、2个输出引脚及2个接地引脚；第一个所述的输入引脚与第三分压电阻网络的一端相连接，所述的第三分压电阻网络的另一端为所述的反相驱动电路的第一输入端，所述的第三分压电阻网络包括与所述的第一个输入引脚相串接的第五分压电阻、连接在所述的第五分压电阻和所述的第一个输入引脚的共同端与地之间的第六分压电阻；第二个所述的输入引脚与第四分压电阻网络的一端相连接，所述的第四分压电阻网络的另一端为所述的反相驱动电路的第二输入端，所述的第四分压电阻网络包括与所述的第二个输入引脚相串接的第七分压电阻、连接在所述的第七分压电阻和所述的第二个输入引脚的共同端与地之间的第八分压电阻；第三个所述的输入引脚为所述的反相驱动电路的第三输入端，所述的第三个输入引脚与地之间连接有第三滤波电容网络，所述的第三滤波电容网络包括并接的第五滤波电容和第六滤波电容；第四个所述的输入引脚为所述的反相驱动电路的第四输入端，所述的第四个输入引脚与地之间连接有第四滤波电容网络，所述的第四滤波电容网络包括并接的第七滤波电容和第八滤波电容；第一个所述的输出引脚为所述的反相驱动电路的第一输出端；第二个所述的输出引脚为所述的反相驱动电路的第二输出端。
6.根据权利要求1所述的隔离匹配开关电路，其特征在于所述的隔离匹配开关单元包括单刀双掷开关模块，其具有3个输入引脚及2个输出引脚；第一个所述的输入引脚为所述的隔离匹配开关单元的第一输入端；第二个所述的输入引脚与第九滤波电容相连接，所述的第九滤波电容的另一端接地，所述的第二输入引脚与所述的第九滤波电容的共同端串接相并联的第一加速电容和第一限流电阻的一个共同端，所述的第一加速电容和所述的第一限流电阻的另一共同端为所述的隔离匹配开关单元的第二输入端；第三个所述的输入引脚与第十滤波电容相连接，所述的第十滤波电容的另一端接地，所述的第三输入引脚与所述的第十滤波电容的共同端串接相并联的第二加速电容和第二限流电阻的一个共同端，所述的第二加速电容和所述的第二限流电阻的另一共同端为所述的隔离匹配开关单元的第三输入端；第一个所述的输出引脚为所述的隔离匹配开关单元的第一输出端；第二个所述的输出引脚为所述的隔离匹配开关单元的第二输出端。
全文摘要
本发明涉及一种隔离匹配开关电路，包括多个隔离匹配开关单元、驱动单元；驱动单元具有多对反相输出端，驱动单元产生反相的第一驱动信号和第二驱动信号并由任一对反相输出端输出；隔离匹配开关单元的第一输入端为隔离匹配开关电路的信号输入端，其第二输入端、第三输入端分别与驱动单元的一对反相输出端相一一对应连接；隔离匹配开关单元的第一输出端为隔离匹配开关电路的输出端，其第二输出端为隔离匹配开关电路的隔离匹配端，第二输出端与地之间连接有匹配电阻。本发明的隔离匹配开关电路隔离性好、输入匹配性好、且输入驻波小。
文档编号H03K17/78GK102437844SQ20111033676
公开日2012年5月2日 申请日期2011年10月31日 优先权日2011年10月31日
发明者汪杰, 濮嵩, 熊锦康, 王啸, 陈建国, 黄勇 申请人:中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心