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CN109286878A - 一种信号传输电路 - Google Patents

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CN109286878A CN201710601544.7A CN201710601544A CN109286878A CN 109286878 A CN109286878 A CN 109286878A CN 201710601544 A CN201710601544 A CN 201710601544A CN 109286878 A CN109286878 A CN 109286878A
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Abstract

本发明实施例公开了一种信号传输电路，包括：公共接口、第一开关、第二开关和抗干扰支路；其中，公共接口，用于在第一开关闭合时，通过第一开关接收数字信号；或者在第二开关闭合时，通过第二开关接收模拟信号；抗干扰支路用于消除第二开关对数字信号的干扰；抗干扰支路的信号输入端用于接收数字信号，抗干扰支路的信号输出端连接第一开关的信号输入端；和/或，抗干扰支路的信号输入端连接第二开关的信号输出端，抗干扰支路的信号输出端连接公共接口的信号输入端。

Description

一种信号传输电路
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种信号传输电路。
背景技术
在进行信号传输时，为了减少输出接口数量，多采用接口复用的方法实现不同信号的传输，使不同信号通过公共接口进行传输。例如：采用公共接口上的模拟信号管脚与数字信号管脚复用的方法，实现数字信号和模拟信号通过公共接口进行传输。但在实际应用中数字信号和模拟信号在使用同一个公共接口进行传输时，管脚上存在的寄生电容会对信号传输产生干扰，降低信号质量，甚至导致通讯失败。
例如，通用串行总线C型(Universal Serial Bus Type-C，USB Type-C)连接器是一种既可以输出数字信号也可以输出模拟信号的公共接口，USB Type-C 连接器是一种全新的USB接口形式，由USB标准化组织(USB Implementers Forum，USB-IF)于2014年8月份发布，是USB标准化组织为了解决USB接口长期以来物理接口规范不统一，电能只能单项传输等弊端而制定的全新数据、视频、音频、电能传输接口规范。
在利用USB Type-C连接器实现数字信号和模拟信号传输时，采用USB Type-C接口上耳机音频模拟信号管脚与USB2.0通信数字信号管脚复用的方法。图1为本发明实施例中单刀双掷模拟开关切换电路示意图，如图1所示，USB Type-C连接器101通过单刀双掷模拟开关102分别与USB数字信号收发器103 和音频放大器104连通，即采用管脚复用的方法通过总线控制(VBUS_CTRL)单刀双掷模拟开关的切换，实现音频模拟信号与数字信号的切换，由于模拟开关同时集成了数字通道与模拟通道，且模拟开关的管脚存在较大的寄生电容，通常能达到15pF以上，因此当数字通路接通模拟通路断开时，模拟通路开关管脚的寄生电容会严重干扰数字信号的质量，导致数字信号传输失败。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明实施例期望提供一种信号传输电路，来降低模拟开关对数字信号传输的干扰，保证数字信号通信质量。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供一种信号传输电路，该电路包括：公共接口、第一开关、第二开关和抗干扰支路；其中，所述公共接口，用于在所述第一开关闭合时，通过所述第一开关接收数字信号；或者在所述第二开关闭合时，通过所述第二开关接收模拟信号；所述抗干扰支路用于消除所述第二开关对数字信号的干扰；所述抗干扰支路的信号输入端用于接收所述数字信号，所述抗干扰支路的信号输出端连接所述第一开关的信号输入端；和/或，所述抗干扰支路的信号输入端连接所述第二开关的信号输出端，所述抗干扰支路的信号输出端连接所述公共接口的信号输入端。
上述方案中，所述抗干扰支路包括：第一匹配支路、第二匹配支路、或者所述第一匹配支路和所述第二匹配支路的组合支路。
上述方案中，所述第一匹配支路的信号输入端用于接收所述数字信号，所述第一匹配支路的信号输出端连接所述第一开关的信号输入端；所述第二匹配支路的信号输入端连接所述第二开关的信号输出端，所述第二匹配支路的信号输出端连接所述公共接口的信号输入端。
上述方案中，所述第一匹配支路包括至少一个串联在所述第一开关的信号输入端的电感。
上述方案中，所述第一匹配支路中的电感还串联有电阻。
上述方案中，所述第一匹配支路中的至少一个电感包括：第一电感和第二电感；所述公共接口包括：第一信号输入端和第二信号输入端，所述第一开关包括：第一信号输入端、第二信号输入端、第一信号输出端和第二信号输出端，所述第二开关包括：第一信号输入端、第二信号输入端、第一信号输出端和第二信号输出端；所述数字信号包括：第一路信号和第二路信号；所述模拟信号包括：第一路信号和第二路信号；所述第一开关的第一信号输入端连接所述第一电感的一端，所述第一电感的另一端用于接收所述数字信号的第一路信号，所述第一开关的第二信号输入端连接所述第二电感的一端，所述第二电感的另一端用于接收所述数字信号的第二路信号，所述第一开关的第一信号输出端连接所述公共接口的第一信号输入端，所述第一开关的第二信号输出端连接所述公共接口的第二信号输入端；所述第二开关的第一信号输入端用于接收所述模拟信号的第一路信号，所述第二开关的第二信号输入端用于接收所述模拟信号的第二路信号，所述第二开关的第一信号输出端连接所述公共接口的第一信号输入端，第二信号输出端连接所述公共接口的第二信号输入端。
上述方案中，所述第一电感和所述第二电感的电感值相等。
上述方案中，所述第一匹配支路中的电感为叠层电感。
上述方案中，所述第一匹配支路还包括与所述第一电感串联的第一电阻以及与所述第二电感串联的第二电阻。
上述方案中，所述第二匹配支路包括至少一个串联在所述公共接口和所述第二开关之间的电感。
上述方案中，所述第二匹配支路中的至少一个电感包括：第三电感和第四电感；所述公共接口包括：第一信号输入端和第二信号输入端，所述第一开关包括：第一信号输入端、第二信号输入端、第一信号输出端和第二信号输出端，所述第二开关包括：第一信号输入端、第二信号输入端、第一信号输出端和第二信号输出端；所述数字信号包括：第一路信号和第二路信号；所述模拟信号包括：第一路信号和第二路信号；所述第二开关的第一信号输入端用于接收所述模拟信号的第一路信号，所述第二开关的第二信号输入端用于接收所述模拟信号的第二路信号，所述第二开关的第一信号输出端和所述公共接口的第一信号输入端之间串联所述第三电感，所述第二开关的第二信号输出端和所述公共接口的第二信号输入端之间串联第四电感；所述第一开关的第一信号输入端用于接收所述数字信号的第一路信号，所述第一开关的第二信号输入端用于接收所述数字信号的第二路信号，所述第一开关的第一信号输出端连接所述公共接口的第一信号输入端，所述第一开关的第二信号输出端连接所述公共接口的第二信号输入端。
上述方案中，所述第三电感和所述第四电感的电感值相等。
上述方案中，所述第二匹配支路中的电感为绕线电感。
上述方案中，所述公共接口为通用串行总线C型USB Type-C连接器。
本发明实施例提供的一种信号传输电路，包括：公共接口、第一开关、第二开关和抗干扰支路；其中，公共接口，用于在第一开关闭合时，通过第一开关接收数字信号；或者在第二开关闭合时，通过第二开关接收模拟信号；抗干扰支路用于消除第二开关对数字信号的干扰；抗干扰支路的信号输入端用于接收数字信号，抗干扰支路的信号输出端连接第一开关的信号输入端；和/或，抗干扰支路的信号输入端连接第二开关的信号输出端，抗干扰支路的信号输出端连接公共接口的信号输入端。如此，通过在信号传输电路中增加抗干扰支路，来降低模拟开关对数字信号传输的干扰，保证数字信号通信质量。
附图说明
图1为本发明实施例中单刀双掷模拟开关切换电路示意图；
图2为本发明实施例中双模拟开关切换电路示意图；
图3为本发明实施例中信号传输电路的第一结构示意图；
图4为本发明实施例中信号传输电路的第二结构示意图；
图5为本发明实施例中信号传输电路的第三结构示意图；
图6为本发明实施例中信号传输电路的第四结构示意图；
图7为本发明实施例中图2的切换电路的等效电路示意图；
图8为本发明实施例中图6的信号传输电路的等效电路示意图；
图9为本发明实施例中双模拟开关切换电路的数字信号输出波形示意图；
图10为本发明实施例中信号传输电路的数字信号输出波形示意图；
图11为本发明实施例中信号传输电路的配置方法实施例的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
第一实施例
如图1所示，为了在一个芯片内实现数字通道与模拟通道兼容，就需要将数字通道的带宽指标与模拟通道的信号失真指标进行折中平衡(数字通道要求导通电阻大、寄生电容小，模拟通道要求导通电阻小、寄生电容大)，但进行折中处理后却使数字通道的带宽指标与模拟通道的信号失真指标均无法达到最佳，增加数字信号的干扰，增大了模拟通道的总谐波失真(Total Harmonic Distortion，THD)，模拟信号谐波分量增加。通常是为了保证带宽指标而牺牲模拟信号失真指标，当模拟信号为音频信号时，音频信号指标与高保真(High-Fidelity，HiFi)指标相差更为明显，严重影响音频信号质量。
图2为本发明实施例中双模拟开关切换电路示意图，如图2所示，为了提升模拟信号指标，可以使用两个独立的开关来分别控制数字通道和模拟通道的通断，包括：第一开关201和第二开关202，其中，数字通道采用第一开关201 连通USB数字信号收发器103和USBType-C连接器101，进而实现数字信号传输，模拟通道采用第二开关202连通音频放大器104和USB Type-C连接器 101，进而实现音频模拟信号的传输。为了保证模拟通道的音频信号失真指标符合预期要求，第二开关可以配置成一个HiFi模拟开关，HiFi模拟开关具有较优的音频信号失真指标，从而可以保证HiFi级别的音频输出。但第二开关的管脚寄生电容较大，会严重干扰数字信号的质量，导致通信失败。针对此问题本发明实施例在信号传输电路中，增加了用于消除模拟开关对数字信号的干扰的匹配支路。
本发明实施例提供了一种信号传输电路，该电路包括：公共接口、第一开关、第二开关和抗干扰支路；其中，公共接口，用于在第一开关闭合时，通过第一开关接收数字信号；或者在第二开关闭合时，通过第二开关接收模拟信号；抗干扰支路，用于消除第二开关对数字信号的干扰；抗干扰支路的信号输入端，用于接收数字信号，抗干扰支路的信号输出端连接第一开关的信号输入端；和/ 或，抗干扰支路的信号输入端连接第二开关的信号输出端，抗干扰支路的信号输出端连接公共接口的信号输入端。
图3为本发明实施例中信号传输电路的第一结构示意图，如图3所示，该电路包括：公共接口301、第一开关302、第二开关303和抗干扰支路304；其中，抗干扰支路304的信号输入端用于接收数字信号，抗干扰电路304的信号输出端连接第一开关302的信号输入端，第一开关302的信号输出端连接公共接口301的信号输入端；第二开关303的信号输入端用于接收模拟信号，第二开关303的信号输出端连接公共接口301的信号输入端。
图4为本发明实施例中信号传输电路的第二结构示意图，如图4所示，该电路包括：公共接口301、第一开关302、第二开关303和抗干扰支路304；其中，第二开关303的信号输入端用于接收模拟信号，第二开关303的信号输出端连接抗干扰支路304的信号输入端，抗干扰支路304的信号输出端连接公共接口301的信号输入端；第一开关302的信号输入端用于接收数字信号，第一开关302的信号输出端连接公共接口301的信号输入端。
在实际实施时，抗干扰支路包括：第一匹配支路、第二匹配支路、或者第一匹配支路和第二匹配支路的组合支路；其中，第一匹配支路的信号输入端用于接收数字信号，第一匹配支路的信号输出端连接第一开关的信号输入端；第二匹配支路的信号输入端连接第二开关的信号输出端，第二匹配支路的信号输出端连接公共接口的信号输入端。
可选的，上述记载的电路中抗干扰支路包括第一匹配支路时，在第一开关闭合且第二开关断开时，第一匹配支路将接收到的数字信号通过第一开关传递到公共接口，公共接口接收并向外发送数字信号；在第一开关断开且第二开关闭合时，模拟信号通过第二开关传递到公共接口，公共接口接收并向外发送模拟信号。
在上述记载的电路中抗干扰支路包括第二匹配支路时，在第一开关闭合且第二开关断开时，数字信号通过第一开关传递到公共接口，公共接口接收并向外发送数字信号；在第一开关断开且第二开关闭合时，模拟信号通过第二开关传递到第二匹配支路，第二匹配支路将接收到的模拟信号传递给公共接口，公共接口接收并向外发送模拟信号。
在上述记载的电路中抗干扰支路包括第一匹配支路和第二匹配支路的组合支路时，在第一开关闭合且第二开关断开时，第一匹配支路将接收到的数字信号通过第一开关传递到公共接口，公共接口接收并向外发送数字信号；在第一开关断开且第二开关闭合时，模拟信号通过第二开关传递到第二匹配支路，第二匹配支路将接收到的模拟信号传递给公共接口，公共接口接收并向外发送模拟信号。
在实际实施时，第一匹配支路可以包括至少一个串联在第一开关的信号输入端的电感。可选的，第一匹配支路中的电感还串联有电阻；可选的，第一匹配支路中的电感为叠层电感。
示例性的，第一匹配支路中的至少一个电感包括：第一电感和第二电感；公共接口包括：第一信号输入端和第二信号输入端，第一开关包括：第一信号输入端、第二信号输入端、第一信号输出端和第二信号输出端，第二开关包括：第一信号输入端、第二信号输入、第一信号输出端和第二信号输出端；数字信号包括：第一路信号和第二路信号；模拟信号包括：第一路信号和第二路信号；第一开关的第一信号输入端连接第一电感的一端，第一电感的另一端用于接收数字信号的第一路信号，第一开关的第二信号输入端连接第二电感的一端，第二电感的另一端用于接收数字信号的第二路信号，第一开关的第一信号输出端连接公共接口的第一信号输入端，第一开关的第二信号输出端连接公共接口的第二信号输入端；第二开关的第一信号输入端用于接收模拟信号的第一路信号，第二开关的第二信号输入端用于接收模拟信号的第二路信号，第二开关的第一信号输出端连接公共接口的第一信号输入端，第二信号输出端连接公共接口的第二信号输入端。
示例性的，第一电感和第二电感的电感值相等。
示例性的，第一匹配支路还包括与第一电感串联的第一电阻以及与第二电感串联的第二电阻。
在实际实施时，第二匹配支路可以包括至少一个串联在公共接口和第二开关之间的电感。可选的，第二匹配支路中的电感为绕线电感
示例性的，第二匹配支路中的至少一个电感包括：第三电感和第四电感；公共接口包括：第一信号输入端和第二信号输入端，第一开关包括：第一信号输入端、第二信号输入端、第一信号输出端和第二信号输出端，第二开关包括：第一信号输入端、第二信号输入端、第一信号输出端和第二信号输出端；数字信号包括：第一路信号和第二路信号；模拟信号包括：第一路信号和第二路信号；第二开关的第一信号输入端用于接收模拟信号的第一路信号，第二开关的第二信号输入端用于接收模拟信号的第二路信号，第二开关的第一信号输出端和公共接口的第一信号输入端之间串联第三电感，第二开关的第二信号输出端和公共接口的第二信号输入端之间串联第四电感；第一开关的第一信号输入端用于接收数字信号的第一路信号，第一开关的第二信号输入端用于接收数字信号的第二路信号，第一开关的第一信号输出端连接公共接口的第一信号输入端，第一开关的第二信号输出端连接公共接口的第二信号输入端。
示例性的，第三电感和第四电感的电感值相等。
在实际应用中，第一匹配支路的电感的电感值一般取几十纳亨(nH)，第二匹配支路中的电感的电感值一般取几百纳亨。
可以理解的是，当模拟信号为音频信号时，为保证模拟通道具有较优的总谐波失真加噪声(Total Harmonic Distortion+Noise，THD+N)指标，第一匹配支路中的电感应选择具有低噪声的绕线电感；第二匹配支路中的电感可使用成本较低的叠层电感。在实际配置时，优选的先配置第一匹配支路中的电感，在配置第一匹配支路中的电感后，第一匹配支路无法使数字通道输出的数字信号满足信号质量要求时，拆除第一匹配支路，增加第二匹配支路；或者同时加入第一匹配支路和第二匹配支路，以使数字通道输出的数字信号满足信号质量要求。
图5为本发明实施例中信号传输电路的第三结构示意图，如图5所示，该电路包括：公共接口301、第一开关302和第二开关302。该电路还可以包括：抗干扰支路。进一步的，抗干扰支路包括：第一匹配支路304a和第二匹配支路 304b。第一匹配支路304a中的至少一个电感可以包括：第一电感L1和第二电感L2；公共接口301可以包括：第一信号输入端和第二信号输入端，第一开关 302可以包括：第一信号输入端和第二信号输入端，第二开关302可以包括：第一信号输出端和第二信号输出端。
在实际实施时，数字信号通过第一匹配支路和第一开关传递至公共接口，再由公共接口输出；模拟信号通过第二开关和第二匹配支路传递至公共接口，再由公共接口输出。
示例性的，第一开关302的第一信号输入端连接第一电感L1的一端，第一电感L1的另一端用于接收数字信号的第一路信号，第一开关302的第二信号输入端连接第二电感L2的一端，第二电感L2的另一端用于接收数字信号的第二路信号；其中，第一开关302可以包括：开关S1和开关S2，第一开关的第一信号输入端为开关S1的信号输入端，第一开关的第二信号输入端为开关 S2的信号输入端。第二开关302可以包括：开关S3和开关S4，第二开关的第一信号输入端为开关S3的信号输入端，第二开关的第二信号输入端为开关S4 的信号输入端。第二开关的第一信号输出端为开关S3的信号输出端，第二开关的第二信号输出端为开关S4的信号输出端。
可选的，第一匹配支路304a还可以包括与第一电感L1串联的第一电阻R1 以及与第二电感L2串联的第二电阻R2。
示例性的，第一开关的第一信号输入端连接第一电感L1的一端，第一电感L1的另一端连接第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端用于接收数字信号的第一路信号，第一开关的第二信号输入端连接第二电感L2的一端，第二电感L2的另一端连接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端用于接收数字信号的第二路信号。
可选的，第一电感L1和第二电感L2的电感值相等。
第二匹配支路304b中的至少一个电感可以包括：第三电感L3和第四电感 L4；公共接口301包括：第一信号输入端和第二信号输入端，第一开关302还可以包括：第一信号输入端和第二信号输入端，第二开关302还可以包括：第一信号输出端和第二信号输出端。
第二开关303的第一信号输入端用于接收模拟信号第一路信号，第二开关 303的第二信号输入端用于接收模拟信号第二路信号；第二开关303的第一信号输出端和公共接口301的第一信号输入端之间串联第三电感L3，第二开关 303的第二信号输出端和公共接口301的第二信号输入端之间串联第四电感 L4。可选的，第三电感L3和第四电感L4的电感值相等。
在上述记载的电路中抗干扰支路只包括第一匹配支路304a时，第二开关 303的第一信号输出端连接公共接口301的第一信号输入端，第二开关303的第二信号输出端连接公共接口的第二信号输入端。
在上述记载的电路中抗干扰支路只包括第二匹配支路304b时，第一开关 302的第一信号输入端用于接收数字信号第一路信号，第一开关302的第二信号输入端用于接收数字信号第二路信号。
示例性的，公共接口可以为USB Type-C连接器。
在实际实施时，数字信号可以为高速数字信号，模拟信号可以为音频模拟信号，通过USB Type-C连接器可实现输出高速数字信号或音频模拟信号。
本发明实施例提供的一种信号传输电路，包括：公共接口、第一开关、第二开关和抗干扰支路；其中，公共接口，用于在第一开关闭合时，通过第一开关接收数字信号；或者在第二开关闭合时，通过第二开关接收模拟信号；抗干扰支路用于消除第二开关对数字信号的干扰；抗干扰支路的信号输入端用于接收数字信号，抗干扰支路的信号输出端连接第一开关的信号输入端；和/或，抗干扰支路的信号输入端连接第二开关的信号输出端，抗干扰支路的信号输出端连接公共接口的信号输入端。如此，通过在信号传输电路中增加抗干扰支路，来降低模拟开关对数字信号传输的干扰，保证数字信号通信质量。
第二实施例
针对本发明实施例的信号传输电路，进行进一步的举例说明。本发明实施例中公共接口为USB Type-C连接器，USB数字信号收发器输出高速数字信号，音频放大器输出音频模拟信号，高速数字信号和音频模拟信号通过复用USB Type-C连接器进行信号输出。
图6为本发明实施例中信号传输电路的第四结构示意图，如图6所示，该电路包括：USB Type-C连接器101、第一开关302、第二开关303、USB数字信号收发器103、音频放大器104、第一匹配支路304a和第二匹配支路304b。在实际实施时，该电路还可以只包括：第一匹配支路304a或第二匹配支路304b。
可以理解的是，由于USB数字信号收发器输出的高速数字信号为差分信号，差分信号包括两路信号。音频放大器输出的音频模拟信号包括：左声道信号和右声道信号，因此数字通道和模拟通道需要使用两路信号线进行信号传输。因此，第一开关和第二开关都需要具备两个独立的开关，来控制两路信号线的通断。
这里，第一开关可以包括：开关S1和开关S2，第二开关可以包括：开关 S3和开关S4。
第一开关和第二开关均具有第一管脚、第二管脚、第三管脚和第四管脚，当开关S1闭合时，第一开关的第一管脚和第三管脚接通；当开关S2闭合时，第一开关的第二管脚和第四管脚接通；当开关S3闭合时，第二开关的第一管脚和第三管脚接通；当开关S4闭合时，第二开关的第二管脚和第四管脚接通。
第一开关的第一管脚连接USB Type-C连接器的管脚COM+，第一开关的第二管脚连接USB Type-C连接器的管脚COM-，第二开关的第三管脚接入音频信号的右声道信号R，第二开关的第四管脚接入音频信号的左声道信号L。
在本发明第二实施例中，上述记载的电路包含第一匹配支路时，第一开关的开关S1串联接入第一电感L1和第一电阻R1，第一电阻R1与USB数字信号收发器的管脚D+相连，开关S2串联接入第二电感L2和第二电阻R2，第二电阻R2与USB数字信号收发器的管脚D-相连。第二开关的开关S3输出端连接USB Type-C连接器的管脚COM+，第二开关的开关S4输出端连接USB Type-C连接器的管脚COM-。USB数字信号收发器通过管脚D+和管脚D-输出高速数字信号，通过第一匹配支路和第一开关传递至USB Type-C连接器，再由USB Type-C连接器输出。音频放大器输出的音频模拟信号通过第二开关传递至USB Type-C连接器，再由USBType-C连接器输出。
在本发明第二实施例中，上述记载的电路包含第二匹配支路时，第一开关的开关S1与USB数字信号收发器的管脚D+相连，开关S2与USB数字信号收发器的管脚D-相连。第二开关的开关S3与公共接口的管脚COM+串联接入第三电感L3，第二开关的开关S4与公共接口的管脚COM-串联接入第四电感L4。 USB数字信号收发器通过管脚D+和管脚D-输出高速数字信号，通过第一开关传递至USB Type-C连接器，再由USB Type-C连接器输出。音频放大器输出的音频模拟信号通过第二开关和第二匹配支路传递至USB Type-C连接器，再由 USBType-C连接器输出。
在本发明第二实施例中，上述记载的电路包括第一匹配支路和第二匹配支路的组合支路时。USB数字信号收发器通过管脚D+和管脚D-输出高速数字信号，通过第一匹配支路和第一开关传递至USB Type-C连接器，再由USB Type-C 连接器输出。音频放大器输出的音频模拟信号通过第二开关和第二匹配支路传递至USB Type-C连接器，再由USB Type-C连接器输出。
这里，在USB Type-C规范指出中，USB Type-C连接器管脚COM+为A6/B6，用于连接USB数字信号收发器的管脚D+，连接音频放大器右声道输出管脚； USB Type-C连接器管脚COM-为A7/B7，用于连接USB数字信号收发器的管脚D-，连接音频放大器左声道输出管脚。
在实际实施时，第一开关控制数字通道的通断，数字通道用于传输USB数字信号收发器输出的高速数字信号；第二开关控制模拟通道的通断，模拟通道用于传输音频放大器输出的音频信号。
具体的，第一开关闭合时第二开关断开，或者，第一开关断开时第二开关闭合，或者，第一开关断开时第二开关也断开。可以理解的是，高速数字信号和音频信号不能同时输出，只能单独输出，因此第一开关和第二开关不同时闭合。另外，高速数字信号和音频信号通过复用USB Type-C连接器的管脚 COM+/-，即终端中USB端口与耳机端口的复用，来实现高速数字信号与音频信号采用同一个端口输出，减少终端输出端口。
在实际实施时，为保证音频通道具有较优的THD+N指标，第二开关可以为高保真(High-Fidelity，HiFi)模拟开关，HiFi模拟开关THD+N指标可以达到-100dB以上，能够保证HiFi级别的音频输出。
图7为本发明实施例中图2的切换电路的等效电路示意图，如图7所示，第一开关302的第一管脚存在寄生电容CHigh1，第二管脚存在寄生电容CHigh2，第二开关303的第一管脚存在寄生电容CAudio1，第二管脚存在寄生电容CAudio2。 USB Type-C连接器101的管脚COM+与USB数字信号收发器103的管脚D+ 之间还存在等效电阻RHigh1，管脚COM-与USB数字信号收发器103的管脚D- 之间存在等效电阻RHigh2。当进行数字通信时，即第一开关闭合第二开关205断开时，第二开关端口呈现高阻状态，由于第二开关的管脚与第一开关的管脚相连，第二开关管脚的寄生电容CAudio1和CAudio2会附加到第一开关的管脚上。两开关的寄生电容合并对数字通道的通信产生极大的干扰，压缩了通道的带宽，导致通信失败。
本发明实施例中，在信号传输电路中增加了抗干扰支路，用于消除第二开关对数字信号的干扰。图8为本发明实施例中图6的信号传输电路的等效电路示意图，如图8所示，在第一开关302与USB数字信号收发器103之间的两路通道串联接入阻值相等的电阻R1和R2，和电感值相等的电感L1和L2，形成 R-L串联电路；在USB Type-C连接器101与第二开关303之间的两路通道串联接入电感值相等的电感L3和L4，电感L3与寄生电容CAudio1串联，电感L4与寄生电容CAudio2串联形成L-C电路，该L-C电路成为第一开关302的寄生电容的L-C并联电路。
可以理解的是，在第三电感L3与寄生电容CAudio1，第四电感L4与寄生电容CAudio2相对于第一开关的寄生电容形成L-C并联电路中，L-C并联电路上的谐振频率f越低(由于即L3和L4越大)，改善数字信号质量的效果越好，本发明实施例中，L-C并联电路上的谐振频率数值f小于高速数据速率数值(高速数据速率可以为480Mb/s)的十分之一时，可以降低第二开关303管脚寄生电容对于数字通道通信的影响，保证数字信号质量。
在实际实施时，通过仿真来配置电感值和电阻值时，可以利用眼图测试观察数字通道输出的数字信号是否满足信号质量要求。
图9为本发明实施例中双模拟开关切换电路的数字信号输出波形示意图，如图9所示，目前对于数字信号的测试多采用眼图测试，图9中USB数字信号收发器输出的数字信号为差分信号，图中显示的波形为不含抗干扰支路的差分信号波形。在眼图测试当前使用的模板中，纵坐标表示电压幅值单位为毫伏 (Voltage/mV)，横坐标表示为时间单位为皮秒(Time/ps)，中间六边形区域用于判定数字信号的质量，当数字信号的波形越远离六边形区域，同时数字信号的电压幅度变化范围不超过图中上矩形框的下边缘表示的电压幅度上限值，和图中下矩形框的上边缘表示的电压幅度下限值时，数字信号满足信号质量要求。一旦六边形区域被数字信号的波形覆盖，则说明测试失败当前数字信号不满足信号质量要求。图中眼睛Mask高度限制为：-150mV至+150mV，数字信号电压幅度上限值为-575mV，下限制值为+575mV。可以看出，在不含抗干扰支路的电路中，USB Type-C接口输出的数字信号波形离眼图的六边形区域很近，部分波形已经覆盖该区域，输出的数字信号波形不满足信号质量要求。
图10为本发明实施例中信号传输电路的数字信号输出波形示意图，如图 10所示，在信号传输电路中增加了抗干扰支路后，输出的数字信号全部位于六边形区域之外，远离六边形区域，且数字信号电压变化幅度满足要求，因此，数字信号满足信号质量要求。
在实际实施时，信号传输电路中抗干扰支路的电感和电阻的配置方法，可以通过仿真来确定；第一开关与USB数字信号收发器之间的数字通道和第二开关与音频放大器之间的音频通道，以两者择一的方式选择为其中一个通道配置电感，也可以为两个通道均配置电感。
图11为本发明实施例中信号传输电路的配置方法实施例的流程示意图，如图11所示，该方法包括：
步骤1100：控制信号传输电路的第一开关闭合，第二开关断开。
在实际实施时，可以通过USB Type-C连接器的控制总线VBUS_CTRL来传递开关控制信号，以控制第一开关和第二开关的通断。
步骤1101：信号传输电路中增加第一匹配支路，判断输出的数字信号是否满足信号质量要求；如果是，执行步骤1102；如果否，执行步骤1103。
需要说明的是，当模拟信号为音频信号时，为降低音频信号的噪声第二匹配支路中应使用成本较高的绕线电感，由于第一匹配支路中可以使用成本较低的叠层电感，因此首先选择为信号传输电路中增加第一匹配支路，判断能否使输出的数字信号满足信号质量要求，如果不满足再考虑增加第二匹配支路。
具体的，当信号传输电路中增加第一匹配支路时，可以在预设的第一电感 L1的电感值取值范围内配置第一电感的电感值，在预设的第二电感L2的电感值取值范围内配置第二电感L2的电感值。
示例性的，在输出的数字信号为差分信号时，信号质量要求包括：眼图测试中眼睛Mask高度限制为：-150mV至+150mV，数字信号电压幅度上限值为 -575mV，下限制值为+575mV。
步骤1102：信号传输电路中增加第一匹配支路来传输信号。
步骤1103：信号传输电路中增加第二匹配支路，或者组合支路。
具体的，当信号传输电路中仅增加第一匹配支路无法使输出的数字信号满足信号质量要求时，可以选择拆掉第一匹配支路增加第二匹配支路，或者同时增加第一匹配支路和第二匹配支路，并再次通过仿真类配置电感和电阻的参数。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种信号传输电路，其特征在于，所述电路包括：公共接口、第一开关、第二开关和抗干扰支路；其中，
所述公共接口，用于在所述第一开关闭合时，通过所述第一开关接收数字信号；或者在所述第二开关闭合时，通过所述第二开关接收模拟信号；
所述抗干扰支路，用于消除所述第二开关对数字信号的干扰；
所述抗干扰支路的信号输入端，用于接收所述数字信号，所述抗干扰支路的信号输出端连接所述第一开关的信号输入端；和/或，所述抗干扰支路的信号输入端连接所述第二开关的信号输出端，所述抗干扰支路的信号输出端连接所述公共接口的信号输入端。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述抗干扰支路包括：第一匹配支路、第二匹配支路、或者所述第一匹配支路和所述第二匹配支路的组合支路。
3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第一匹配支路的信号输入端用于接收所述数字信号，所述第一匹配支路的信号输出端连接所述第一开关的信号输入端；所述第二匹配支路的信号输入端连接所述第二开关的信号输出端，所述第二匹配支路的信号输出端连接所述公共接口的信号输入端。
4.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第一匹配支路包括至少一个串联在所述第一开关的信号输入端的电感。
5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述第一匹配支路中的电感还串联有电阻。
6.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述第一匹配支路中的至少一个电感包括：第一电感和第二电感；所述公共接口包括：第一信号输入端和第二信号输入端，所述第一开关包括：第一信号输入端、第二信号输入端、第一信号输出端和第二信号输出端，所述第二开关包括：第一信号输入端、第二信号输入端、第一信号输出端和第二信号输出端；所述数字信号包括：第一路信号和第二路信号；所述模拟信号包括：第一路信号和第二路信号；
所述第一开关的第一信号输入端连接所述第一电感的一端，所述第一电感的另一端用于接收所述数字信号的第一路信号，所述第一开关的第二信号输入端连接所述第二电感的一端，所述第二电感的另一端用于接收所述数字信号的第二路信号，所述第一开关的第一信号输出端连接所述公共接口的第一信号输入端，所述第一开关的第二信号输出端连接所述公共接口的第二信号输入端；所述第二开关的第一信号输入端用于接收所述模拟信号的第一路信号，所述第二开关的第二信号输入端用于接收所述模拟信号的第二路信号，所述第二开关的第一信号输出端连接所述公共接口的第一信号输入端，第二信号输出端连接所述公共接口的第二信号输入端。
7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述第一电感和所述第二电感的电感值相等。
8.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述第一匹配支路中的电感为叠层电感。
9.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述第一匹配支路还包括与所述第一电感串联的第一电阻以及与所述第二电感串联的第二电阻。
10.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第二匹配支路包括至少一个串联在所述公共接口和所述第二开关之间的电感。
11.根据权利要求10所述的电路，其特征在于，所述第二匹配支路中的至少一个电感包括：第三电感和第四电感；所述公共接口包括：第一信号输入端和第二信号输入端，所述第一开关包括：第一信号输入端、第二信号输入端、第一信号输出端和第二信号输出端，所述第二开关包括：第一信号输入端、第二信号输入端、第一信号输出端和第二信号输出端；所述数字信号包括：第一路信号和第二路信号；所述模拟信号包括：第一路信号和第二路信号；
所述第二开关的第一信号输入端用于接收所述模拟信号的第一路信号，所述第二开关的第二信号输入端用于接收所述模拟信号的第二路信号，所述第二开关的第一信号输出端和所述公共接口的第一信号输入端之间串联所述第三电感，所述第二开关的第二信号输出端和所述公共接口的第二信号输入端之间串联第四电感；所述第一开关的第一信号输入端用于接收所述数字信号的第一路信号，所述第一开关的第二信号输入端用于接收所述数字信号的第二路信号，所述第一开关的第一信号输出端连接所述公共接口的第一信号输入端，所述第一开关的第二信号输出端连接所述公共接口的第二信号输入端。
12.根据权利要求11所述的电路，其特征在于，所述第三电感和所述第四电感的电感值相等。
13.根据权利要求10所述的电路，其特征在于，所述第二匹配支路中的电感为绕线电感。
14.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述公共接口为通用串行总线C型USBType-C连接器。
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