一种GaN功率器件漏极调制电路制造技术

本发明专利技术公开了一种GaN功率器件漏极调制电路，包括调制开关管栅极驱动电路、调制开关管、分压比较网络、死区时间控制逻辑电路、放电开关管栅极驱动电路、放电开关管和功率器件。本发明专利技术通过调制开关管栅极驱动电路和调制开关管能够控制功放的充放电，实现了漏极调制的功能；通过放电开关管栅极驱动电路和放电开关管能够实现功率器件的快速放电；通过分压比较网络和死区时间控制逻辑电路能够避免调制开关管和放电开关管同时导通；此外，本发明专利技术调制输出信号上升沿、下降沿时间短，驱动能力强，逻辑控制安全，电路设计简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及功率器件调制电路，特别是涉及一种GaN功率器件漏极调制电路。
技术介绍
功率器件是T/R组件中最重要的元部件，控制其脉冲工作的功率调制电路也是不可缺少的电路结构，其性能优劣对T/R组件的发射支路有着极其重要的影响。由于GaAs工艺的功率放大器件工作电压较低，其调制电路相对容易实现且技术结构都已经成熟。GaN功率器件漏极调制电路与传统的低压调制电路相比，提高了调制开关管漏-源电压的耐压要求。但是GaN功率放大器件在国内才刚刚起步，其漏极调制电路也处在研宄的初级阶段，主要难点在于调制器件的栅-源电压限制、功率器件关闭后的放电回路设计以及调制器件本身的驱动能力。
技术实现思路
专利技术目的:本专利技术的目的是提供一种驱动能力强，逻辑控制安全，能够使功率器件快速充放电的GaN功率器件漏极调制电路。技术方案:为达到此目的，本专利技术采用以下技术方案:本专利技术所述的一种GaN功率器件漏极调制电路，包括调制开关管栅极驱动电路、调制开关管、分压比较网络、死区时间控制逻辑电路、放电开关管栅极驱动电路、放电开关管和功率器件；调制输入信号从调制开关管栅极驱动电路的一端输入，经过调制开关管栅极驱动电路之后形成调制驱动信号并送至调制开关管的栅极，调制开关管的漏极与功率器件的一端、放电开关管的漏极以及分压比较网络的输入端相连于B点；当调制开关管导通时，调制开关管输出的调制输出信号维持在高电压，对功率器件进行充电并维持功率器件的正常工作；当调制开关管关断时，功率器件自行放电，当放电电压下降至分压比较网络的阈值时，分压比较网络产生逻辑信号控制死区时间控制逻辑电路产生放电控制信号，再经过放电开关管栅极驱动电路产生放电驱动信号，用以驱动放电开关管导通，从而实现功率器件的快速放电。进一步，所述调制开关管栅极驱动电路包括逻辑电平输入电路、死区时间保护电路、高压电平变换电路、低压电平变换电路、增强型P沟道MOS场效应管和增强型N沟道MOS场效应管；所述调制输入信号从逻辑电平输入电路的一端输入，经过死区时间保护电路后分成两路，其中一路经过高压电平变换电路后送至增强型P沟道MOS场效应管，另一路经过低压电平变换电路后送至增强型N沟道MOS场效应管；最后，增强型P沟道MOS场效应管和增强型N沟道MOS场效应管的漏极合为一路形成调制驱动信号输出。进一步，所述分压比较网络包括电阻分压网络和比较器；B点信号经过电阻分压网络之后产生分压信号，将分压信号与基准电压分别送至比较器的两个输入端。进一步，所述死区时间控制逻辑电路包括或非门；或非门的一个输入端接所述分压比较网络产生的逻辑信号，或非门的另一个输出端接所述调制输入信号。进一步，所述功率器件包括功率放大器。有益效果:本专利技术提供的一种GaN功率器件漏极调制电路通过调制开关管栅极驱动电路和调制开关管能够控制功放的充放电，实现了漏极调制的功能；通过放电开关管栅极驱动电路和放电开关管能够实现功率器件的快速放电；通过分压比较网络和死区时间控制逻辑电路能够避免调制开关管和放电开关管同时导通；此外，本专利技术调制输出信号上升沿、下降沿时间短，驱动能力强，逻辑控制安全，电路设计简单。【附图说明】图1为本专利技术的总电路框图；图2为本专利技术的调制开关管栅极驱动电路框图；图3为本专利技术的分压比较网络的内部组成图；图4为本专利技术的死区时间控制逻辑电路的内部组成图；图5为从调制开关管栅极驱动电路到分压比较网络之间所产生的信号；图6为从调制开关管栅极驱动电路到放电开关管栅极驱动电路之间所产生的信号。【具体实施方式】下面结合附图，对本专利技术的技术方案做进一步的阐述。本专利技术的总电路框图如图1所示，包括调制开关管栅极驱动电路1、调制开关管2、分压比较网络3、死区时间控制逻辑电路4、放电开关管栅极驱动电路5、放电开关管6和功率器件7。调制输入信号从调制开关管栅极驱动电路I的一端(图1中A点处)输入，经过调制开关管栅极驱动电路I之后形成调制驱动信号并送至调制开关管2的栅极，调制开关管2的漏极与功率器件7的一端、放电开关管6的漏极以及分压比较网络3的输入端相连(图1中B点处)。当调制开关管2导通时，调制开关管2输出的调制输出信号维持在高电压，对功率器件7进行充电并维持功率器件7的正常工作，这个过程中B点信号为调制输出信号；当调制开关管2关断时，功率器件7自行放电，放电过程中B点信号为功率器件放电信号，当放电电压下降至分压比较网络3的阈值时，分压比较网络3产生逻辑信号控制死区时间控制逻辑电路4产生放电控制信号，再经过放电开关管栅极驱动电路5产生放电驱动信号，用以驱动放电开关管6导通，从而实现功率器件7的快速放电。调制开关管栅极驱动电路I如图2所示，包括逻辑电平输入电路11、死区时间保护电路12、高压电平变换电路13、低压电平变换电路14、增强型P沟道MOS场效应管15和增强型N沟道MOS场效应管16。调制输入信号从逻辑电平输入电路11的一端输入，经过死区时间保护电路12后分成两路，其中一路经过高压电平变换电路13后送至增强型P沟道MOS场效应管15，另一路经过低压电平变换电路14后送至增强型N沟道MOS场效应管16 ；最后，增强型P沟道MOS场效应管15和增强型N沟道MOS场效应管16的漏极合为一路形成调制驱动信号输出。分压比较网络3如图3所示，包括电阻分压网络31和比较器32。B点信号经过电阻分压网络31之后产生分压信号，将分压信号与基准电压分别送至比较器32的两个输入端。死区时间控制逻辑电路4如图4所示，包括或非门41。或非门41的一个输入端接分压比较网络3产生的逻辑信号，或非门41的另一个输出端接调制输入信号，或非门41的输出端产生放电控制信号。当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种GaN功率器件漏极调制电路，其特征在于：包括调制开关管栅极驱动电路(1)、调制开关管(2)、分压比较网络(3)、死区时间控制逻辑电路(4)、放电开关管栅极驱动电路(5)、放电开关管(6)和功率器件(7)；调制输入信号从调制开关管栅极驱动电路(1)的一端输入，经过调制开关管栅极驱动电路(1)之后形成调制驱动信号并送至调制开关管(2)的栅极，调制开关管(2)的漏极与功率器件(7)的一端、放电开关管(6)的漏极以及分压比较网络(3)的输入端相连于B点；当调制开关管(2)导通时，调制开关管(2)输出的调制输出信号维持在高电压，对功率器件(7)进行充电并维持功率器件(7)的正常工作；当调制开关管(2)关断时，功率器件(7)自行放电，当放电电压下降至分压比较网络(3)的阈值时，分压比较网络(3)产生逻辑信号控制死区时间控制逻辑电路(4)产生放电控制信号，再经过放电开关管栅极驱动电路(5)产生放电驱动信号，用以驱动放电开关管(6)导通，从而实现功率器件(7)的快速放电。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓青，张福龙，张文超，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十五研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32