一種用于交流信號通道輸出快速開關(guān)的控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于交流信號通道輸出快速開關(guān)的控制方法，采用差分控制的方法，通過加入使能控制信號，使電路在處于使能狀態(tài)時，信號通道正常工作，電路在處于不使能狀態(tài)時，將電流旁路到電阻上，從而實現(xiàn)了快速信號輸出級快速關(guān)閉。
【專利說明】一種用于交流信號通道輸出快速開關(guān)的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光通信領(lǐng)域，尤其涉及交流信號通道輸出快速開關(guān)的控制方法。
技術(shù)背景
[0002]在無源光網(wǎng)絡(luò)PON的系統(tǒng)中，局端ONU的光信號要求可以快速的進行開關(guān)。尤其是在GPON系統(tǒng)中，要求光信號在小于12ns的時間內(nèi)進行快速的開啟和關(guān)閉。驅(qū)動激光器發(fā)光需要比較大的電流(10?120mA)，要讓這么大的電流源進行快速的開關(guān)是比較困難的。參考圖1，現(xiàn)有技術(shù)中采用兩種方法來實現(xiàn)激光器的快速關(guān)閉，第一種方法是通過采樣開關(guān)Kl直接對輸出交流通路進行開關(guān)。第二種方法是用采樣開關(guān)K2、K3對輸出級進行開關(guān)，當Κ2、Κ3閉合時，晶體管Μ12、Μ14的柵極電壓被拉到接地，從而一直處于關(guān)閉狀態(tài)。
[0003]上述第一種方法的缺陷在于，開關(guān)時間長，輸出級電流源17在每次開關(guān)動作時都要重新建立工作點，17的電流從O上升到正常的工作電流，寄生的電阻電容需要有一個充電時間。
[0004]上述第二種方法的缺陷在于，當Κ2、Κ3閉合時，V3、V4的電平接近地電平，導(dǎo)致晶體管Μ13、Μ11的柵源電壓、源漏電壓突然增大，從而晶體管Μ13、Μ11會有很大的電流，系統(tǒng)功耗明顯增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的主要技術(shù)問題是提供一種用于交流信號通道輸出快速開關(guān)的控制方法，能夠控制終端激光器快速打開或關(guān)閉，同時保持系統(tǒng)功耗穩(wěn)定。
[0006]本發(fā)明所要解決的次要技術(shù)問題是提供一種使用上述方法設(shè)計的用于交流信號通道輸出快速開關(guān)的控制電路。
[0007]為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用于交流信號通道輸出快速開關(guān)的控制方法，其特征在于:采用差分控制的方法，通過加入使能控制信號，在電路處于使能狀態(tài)時，信號通道正常工作；在電路處于不使能狀態(tài)時，將電流旁路到電阻上，從而實現(xiàn)了信號輸出級的快速關(guān)閉。
[0008]一種用于交流信號通道輸出快速開關(guān)的控制電路，包括:
[0009]第一晶體管Μ1，所述第一晶體管Ml的柵極與第一使能控制信號BENP連接；所述第一晶體管Ml的漏極與第一電阻Rl的一端連接；所述第一電阻Rl的另一端與電源電壓Vdd連接；
[0010]第二晶體管M2，所述第二晶體管M2的柵極與第二使能控制信號BENN連接；所述第二晶體管M2的源極與所述第一晶體管Ml的源極連接；所述第二晶體管M2的漏極與第二電阻R2的一端連接；所示第二電阻R2的另一端與電源電壓Vdd連接；
[0011]第三晶體管M3，所述第三晶體管M3的柵極與第三電阻R3連接；所述第三晶體管M3的漏極與所述第二晶體管M2的漏極連接；所述第三電阻R3的另一端與電源電壓Vdd連接；[0012]第四晶體管M4，所述第四晶體管M4的柵極與第一數(shù)據(jù)輸入信號INP連接；所述第四晶體管M4的漏極與所述第二晶體管M2的源極連接；
[0013]第五晶體管M5，所述第五晶體管M5的柵極與第二數(shù)據(jù)輸入信號INN連接；所述第五晶體管M5的漏極與所述第三晶體管M3的源極連接；所述第五晶體管M5的源極與所述第四晶體管M4的源極連接；
[0014]第六晶體管M6，所述第六晶體管M6的柵極與所述第一晶體管Ml的漏極連接；所述第六晶體管M6的漏極與電源電壓Vdd連接；
[0015]第七晶體管M7，所述第七晶體管M7的柵極與所述第二晶體管M2的漏極連接；所述第七晶體管M7的漏極與電源電壓Vdd連接；
[0016]第八晶體管M8，所述第八晶體管M8的柵極與所述第六晶體管M6的源極連接；所述第八晶體管M8的漏極與第四電阻R4的一端連接；所述第四電阻R4的另一端與電源電壓Vdd連接；
[0017]第九晶體管M9，所述第九晶體管M9的柵極與所述第七晶體管M7的源極連接；所述第九晶體管M9的源極與所述第八晶體管M8的源極連接；所述第九晶體管M9的漏極與激光器LD的負極連接；所述激光器LD的正極與電源電壓Vdd連接；
[0018]第一電流源II，所述第一電流源Il的一端與所述第四晶體管M4的源極連接；所述第一電流源Ii的另一端接地；
[0019]第二電流源12，所述第二電流源12的一端與所述第六晶體管M6的源極連接，所述第二電流源12的另一端接地；
[0020]第三電流源13，所述第三電流源13的一端與所述第七晶體管M7的源極連接，所述第三電流源13的另一端接地；
[0021]第四電流源14，所述第四電流源14的一端與所述第八晶體管M8的源極連接，所述第四電流源14的另一端接地。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的方法具有以下有益效果:
[0023]1.通過加入使能控制信號，在交流信號通道不使能時，將電流旁路到電阻上，從而不需要關(guān)閉電流源，所以能夠在2ns實現(xiàn)對激光器的快速關(guān)閉，很好地滿足了 GPON的應(yīng)用要求。
[0024]2.在實現(xiàn)了對激光器快速關(guān)閉的同時，系統(tǒng)的功耗保持穩(wěn)定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中對激光器進行快速開關(guān)的控制電路圖；
[0026]圖2為實施例中一種用于交流信號通道輸出快速開關(guān)的控制電路圖。
【具體實施方式】
[0027]下文結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步說明。
[0028]本實施例中，以電源電壓Vdd為3.3V，工藝為0.35um CMOS工藝為例說明電壓工作情況。MOS管的閾值電壓Vth=0.75V左右。
[0029]參考圖2，一種用于交流信號通道輸出快速開關(guān)的控制電路圖，包括:
[0030]第一晶體管M1，所述第一晶體管Ml的柵極與第一使能控制信號BENP連接；所述第一晶體管Ml的漏極與第一電阻Rl的一端連接；所述第一電阻Rl的另一端與電源電壓Vdd連接；
[0031]第二晶體管M2，所述第二晶體管M2的柵極與第二使能控制信號BENN連接；所述第二晶體管M2的源極與所述第一晶體管Ml的源極連接；所述第二晶體管M2的漏極與第二電阻R2的一端連接；所示第二電阻R2的另一端與電源電壓Vdd連接；
[0032]第三晶體管M3，所述第三晶體管M3的柵極與第三電阻R3連接；所述第三晶體管M3的漏極與所述第二晶體管M2的漏極連接；所述第三電阻R3的另一端與電源電壓Vdd連接;
[0033]第四晶體管M4，所述第四晶體管M4的柵極與第一數(shù)據(jù)輸入信號INP連接；所述第四晶體管M4的漏極與所述第二晶體管M2的源極連接；
[0034]第五晶體管M5，所述第五晶體管M5的柵極與第二數(shù)據(jù)輸入信號INN連接；所述第五晶體管M5的漏極與所述第三晶體管M3的源極連接；所述第五晶體管M5的源極與所述第四晶體管M4的源極連接；
[0035]第六晶體管M6，所述第六晶體管M6的柵極與所述第一晶體管Ml的漏極連接；所述第六晶體管M6的漏極與電源電壓Vdd連接；
[0036]第七晶體管M7，所述第七晶體管M7的柵極與所述第二晶體管M2的漏極連接；所述第七晶體管M7的漏極與電源電壓Vdd連接；
[0037]第八晶體管M8，所述第八晶體管M8的柵極與所述第六晶體管M6的源極連接；所述第八晶體管M8的漏極與第四電阻R4的一端連接；所述第四電阻R4的另一端與電源電壓Vdd連接；
[0038]第九晶體管M9，所述第九晶體管M9的柵極與所述第七晶體管M7的源極連接；所述第九晶體管M9的源極與所述第八晶體管M8的源極連接；所述第九晶體管M9的漏極與激光器LD的負極連接；所述激光器LD的正極與電源電壓Vdd連接；
[0039]第一電流源II，所述第一電流源Il的一端與所述第四晶體管M4的源極連接；所述第一電流源Ii的另一端接地；
[0040]第二電流源12，所述第二電流源12的一端與所述第六晶體管M6的源極連接，所述第二電流源12的另一端接地；
[0041]第三電流源13，所述第三電流源13的一端與所述第七晶體管M7的源極連接，所述第三電流源13的另一端接地；
[0042]第四電流源14，所述第四電流源14的一端與所述第八晶體管M8的源極連接，所述第四電流源14的另一端接地。
[0043]1.當電路處于使能狀態(tài)時，BENP為高電平，BENN為低電平。
[0044]當所述第一數(shù)據(jù)輸入信號INP為高電平，第二數(shù)據(jù)輸入信號INN為低電平時；所述第四晶體管M4導(dǎo)通，第五晶體管M5關(guān)閉。由于所述第四晶體管M4導(dǎo)通后的源漏電壓V5-V7在0.3?0.8V的范圍內(nèi)，所述電流源Il工作的電壓V7也在0.3?0.8V內(nèi)，所以所述第四晶體管M4的漏極電壓V5最大為1.6V。所以所述第一晶體管Ml的柵源電壓為VG1-V5=3.3-1.6=1.7>Vth，所以所述第一晶體管Ml導(dǎo)通。從而所述第一電阻Rl內(nèi)有電流流過，故而所述第一晶體管Ml的漏極電壓Vl=Vdd-VRl。所述第二晶體管M2的柵源電壓為VG2-V5〈Vth，所以所述第二晶體管M2關(guān)閉，從而所述第二電阻R2內(nèi)沒有電流流過，故而所述第二晶體管M2的漏極電壓V2=Vdd。經(jīng)過所述第六晶體管M6與第七晶體管M7后，所述第七晶體管的源極電壓V4為一個相對的高電壓，第六晶體管M6的源極電壓V3為一個相對的低電壓，從而使所述第九晶體管M9導(dǎo)通，第八晶體管M8關(guān)閉，激光器LD中有電流流過。
[0045]當所述第一數(shù)據(jù)輸入信號INP為低電平，第二數(shù)據(jù)輸入信號INN為高電平時；電路情況與上述相反，故而所述第八晶體管M8導(dǎo)通，第九晶體管M9關(guān)閉，激光器LD中沒有電流流過。
[0046]2.當電路處于不使能狀態(tài)時，BENP為低電平，BENN為高電平。
[0047]所述第一晶體管Ml關(guān)閉，所述第一電阻Rl中沒有電流流過，故而所述第一晶體管Ml的漏極電壓Vl=VdcL所述第二晶體管M2處于可導(dǎo)通狀態(tài)，所述第二電阻R2內(nèi)有電流流過，所以所述第二晶體管M2的漏極電壓V2=Vdd-VR2，經(jīng)過所述第六晶體管M6與第七晶體管M7后，所述第七晶體管的源極電壓V4為一個相對的低電壓，第六晶體管M6的源極電壓V3為一個相對的高電壓。這樣不管所述第一數(shù)據(jù)輸入信號INP與所述第二數(shù)據(jù)輸入信號INN為何種電平，所述第八晶體管M8始終打開，第九晶體管M9始終關(guān)閉。激光器LD始終關(guān)閉。
[0048]以上所述，僅為本發(fā)明較佳實施例而已，故不能依此限定本發(fā)明實施的范圍，即依本發(fā)明專利范圍及說明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明涵蓋的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于交流信號通道輸出快速開關(guān)的控制方法，其特征在于:采用差分控制的方法，通過加入使能控制信號，在電路處于使能狀態(tài)時，信號通道正常工作；在電路處于不使能狀態(tài)時，將電流旁路到電阻上，從而實現(xiàn)了信號輸出級的快速關(guān)閉。
2.一種用于交流信號通道輸出快速開關(guān)的控制電路，包括: 第一晶體管M1，所述第一晶體管Ml的柵極與第一使能控制信號BENP連接；所述第一晶體管Ml的漏極與第一電阻Rl的一端連接；所述第一電阻Rl的另一端與電源電壓Vdd連接； 第二晶體管M2，所述第二晶體管M2的柵極與第二使能控制信號BENN連接；所述第二晶體管M2的源極與所述第一晶體管Ml的源極連接；所述第二晶體管M2的漏極與第二電阻R2的一端連接；所示第二電阻R2的另一端與電源電壓Vdd連接； 第三晶體管M3，所述第三晶體管M3的柵極與第三電阻R3連接；所述第三晶體管M3的漏極與所述第二晶體管M2的漏極連接；所述第三電阻R3的另一端與電源電壓Vdd連接；第四晶體管M4，所述第四晶體管M4的柵極與第一數(shù)據(jù)輸入信號INP連接；所述第四晶體管M4的漏極與所述第二晶體管M2的源極連接； 第五晶體管M5，所述第五晶體管M5的柵極與第二數(shù)據(jù)輸入信號INN連接；所述第五晶體管M5的漏極與所述第三晶體管M3的源極連接；所述第五晶體管M5的源極與所述第四晶體管M4的源極連接； 第六晶體管M6，所述第六晶體管M6的柵極與所述第一晶體管Ml的漏極連接；所述第六晶體管M6的漏極與電源電壓Vdd連接； 第七晶體管M7，所述第七晶體管M7的柵極與所述第二晶體管M2的漏極連接；所述第七晶體管M7的漏極與電源電壓Vdd連接； 第八晶體管M8，所述第八晶體管M8的柵極與所述第六晶體管M6的源極連接；所述第八晶體管M8的漏極與第四電阻R4的一端連接；所述第四電阻R4的另一端與電源電壓Vdd連接； 第九晶體管M9，所述第九晶體管M9的柵極與所述第七晶體管M7的源極連接；所述第九晶體管M9的源極與所述第八晶體管M8的源極連接；所述第九晶體管M9的漏極與激光器LD的負極連接；所述激光器LD的正極與電源電壓Vdd連接； 第一電流源II，所述第一電流源Il的一端與所述第四晶體管M4的源極連接；所述第一電流源Il的另一端接地； 第二電流源12，所述第二電流源12的一端與所述第六晶體管M6的源極連接，所述第二電流源12的另一端接地； 第三電流源13，所述第三電流源13的一端與所述第七晶體管M7的源極連接，所述第三電流源13的另一端接地； 第四電流源14，所述第四電流源14的一端與所述第八晶體管M8的源極連接，所述第四電流源14的另一端接地。
【文檔編號】H03K17/687GK103888120SQ201410056264
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年2月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月19日
【發(fā)明者】林永輝 申請人:廈門優(yōu)迅高速芯片有限公司