高输出功率放大器制造技术

在使用了耗尽型FET的高输出功率放大器中，为了可靠地防止由过电流引起的FET的损坏，具有：生成施加到耗尽型FET的漏极端子的正电压的漏极电压供给部(120、220、320)；以及生成施加到耗尽型FET的栅极端子的负电压的栅极偏置电压供给部(130、230、330)，漏极电压供给部使用外部商用电源作为电源，栅极偏置电压供给部使用电池作为电源。

High output power amplifier

In the use of the high power amplifier output depletion type FET, in order to reliably prevent damage caused by overcurrent FET is applied to generate the drain voltage supply voltage is the drain terminal of the depletion type FET (120, 220, 320); and a negative voltage applied to the gate terminal generating depletion FET type of the gate bias voltage supply unit (130, 230, 330), the drain voltage supply unit using external commercial power as the power source, gate bias voltage supply unit using a battery as a power source.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高输出功率放大器
本专利技术涉及对几十W～几百W的高频电力进行放大的高输出功率放大器。更具体地涉及如下技术：在将耗尽型FET作为放大元件而构成的高输出功率放大器中，防止由过电流引起的放大元件的损坏。
技术介绍
近年来，在无线通信系统的基站、或者利用了微波的加热设备等所使用的大功率放大器中，例如使用了碳化硅(SiC)或者氮化镓(GaN)等宽禁带半导体的具有高速动作、高耐压以及大功率密度的高效率化合物功率半导体器件的技术开发日趋活跃，节能化不断进步。在大功率的高速动作中使用这些化合物功率半导体器件的情况下，为了提高功率密度并得到较大的输出振幅，通常采用耗尽型的元件构造。耗尽型FET(场效应管)具有常开的特性，必须向栅极端子施加作为负电压的栅极偏置电压。当在没有施加栅极偏置电压的状态下向漏极端子施加漏极电压时，耗尽型FET中有大电流流过，会发生损伤，最坏的情况下会被损坏。专利文献1公开了如下技术：为了防止这样的、在没有施加栅极偏置电压的状态下向漏极端子施加漏极电压而导致FET发生损伤、或者被损坏的情况，设置了比较器和开关，其中，该比较器对施加到功率放大器的栅电极的栅极电压和基准电压进行比较，检测栅极电压是否正常，该开关向功率放大器的漏电极施加漏极电压。在这种功率放大器的起动时，首先起动栅极电压产生用的负电压产生器，比较器在确认栅极电压达到了预定的负电位之后，使开关成为接通状态，从而向功率放大器的漏电极施加漏极电压。根据专利文献1公开的技术，由于在应当向栅电极施加的负电压的生成电路发生故障时，自动地抑制了对漏电极施加电压，因此在负电压的生成出现问题时，能够保护功率放大器不被损坏。并且，专利文献2公开了如下技术：设置具有预定时间常数的充电电路、以及设置于电源与功率放大器之间的开闭单元，并在电源的施加时将开闭单元控制成打开状态，在负电压达到预定电压时使充电电路开始充电，在充电电路的充电电压达到预定电压时使开闭单元为闭合状态。在专利文献2公开的技术中，构成为，在电源的施加时不向功率放大器施加电源电压，而是在经过了负电压达到预定电压为止的时间、以及充电电路所充电的电压使开闭单元成为闭合状态为止的时间后，才施加电源电压，因此防止了过大的电流流过功率放大器，从而防止了功率放大器的损坏。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平9－238030号公报专利文献2：日本特开2000－68756号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，在专利文献1所公开的以往的结构中，为了判断栅极电压的负电压是否为预定电压并对漏极电压的开关的接通/断开进行控制而使用了比较器，但是在电源接入时、停电时、或者由于电源插座的拔出等引起的意外断电的情况下，比较器的输出有可能会在一瞬间成为不稳定状态。在这种状态下，尽管栅极电压的负电压没有达到预定电压，开关也有可能成为接通状态，从而施加漏极电压。并且，在专利文献2公开的以往的结构中，将充电电路用于向功率放大器提供电源的开闭单元的控制，因此在充电电路为已充电状态时，负电压为断开的情况下，在按照充电电路的时间常数降低至预定电压的时间内，开闭单元为闭合状态，有可能在没有施加负电压的状态下向功率放大器提供电源。并且，在专利文献1和专利文献2公开的以往的结构中，基于负电压状态而进行的偏置电压的接通/断开控制，都是由使用了半导体的有源电路构成的。因此，在上述的以往的结构中，有可能由于结构元件的劣化或者故障等，导致保护电路无法正常地工作，并且在未施加栅极偏置电压的状态下向漏电极施加漏极电压，从而致使FET发生损伤、或者被损坏。因此，以往的结构都不能够说是充分实现了FET的损坏防止对策。本专利技术是为了解决上述以往的结构中的课题而作出的，目的在于提供一种使用了耗尽型FET的高输出功率放大器，在该高输出功率放大器中，即使在发生意外断电、控制微机的误动作或者故障时，也能够可靠地防止由过电流引起的FET的损坏。解决问题的手段为了解决上述以往的课题，本专利技术的高输出功率放大器是将耗尽型FET作为放大元件而构成的，在该高输出功率放大器中，具有：漏极电压供给部，其生成并输出施加到所述耗尽型FET的漏极端子的正电压；以及栅极偏置电压供给部，其生成并输出施加到所述耗尽型FET的栅极端子的负电压，所述漏极电压供给部使用外部商用电源作为电源，所述栅极偏置电压供给部使用电池作为电源。根据以上结构，在本专利技术的高输出功率放大器中，向漏极端子施加将外部商用电源作为电源而由漏极电压供给部生成的作为正电压的漏极电压，向栅极端子施加将电池作为电源而由栅极偏置电压供给部生成的作为负电压的栅极偏置电压。因此，在本专利技术的高输出功率放大器中，由于栅极偏置电压将电池作为电源，与漏极电压的电源互相独立，因此能够向栅极端子始终施加稳定的栅极偏置电压，即使在发生意外断电、以及控制微机的误动作或者故障时，也能够可靠地防止由过电流引起的FET的损坏。专利技术效果本专利技术的高输出功率放大器具有如下结构：即使在发生意外断电、以及控制微机的误动作或故障时，也能够可靠地防止由过电流引起的FET的损坏。附图说明图1是示出本专利技术实施方式1的高输出功率放大器的基本结构的框图。图2是示出本专利技术实施方式1的漏极电压供给部的具体结构的框图。图3是示出本专利技术实施方式1的栅极偏置电压供给部的具体结构的框图。图4是示出本专利技术实施方式2的高输出功率放大器的基本结构的框图。图5是示出本专利技术实施方式2的漏极电压供给部的具体结构的框图。图6是示出本专利技术实施方式2的栅极偏置电压供给部的具体结构的框图。图7是示出本专利技术实施方式3的高输出功率放大器的基本结构的框图。具体实施方式本专利技术的第1方式的高输出功率放大器是将耗尽型FET作为放大元件而构成的，在该高输出功率放大器中，具有：漏极电压供给部，其生成并输出施加到所述耗尽型FET的漏极端子的正电压；以及栅极偏置电压供给部，其生成并输出施加到所述耗尽型FET的栅极端子的负电压，所述漏极电压供给部使用外部商用电源作为电源，所述栅极偏置电压供给部使用电池作为电源。在上述那样构成的本专利技术的第1方式的高输出功率放大器中，向漏极端子施加将外部商用电源作为电源而由漏极电压供给部生成的作为正电压的漏极电压，向栅极端子施加将电池作为电源而由栅极偏置电压供给部生成的作为负电压的栅极偏置电压。因此，在第1方式的高输出功率放大器中，由于栅极偏置电压将电池作为电源，与漏极电压的电源相互独立，因此能够向栅极端子始终施加稳定的栅极偏置电压。结果，第1方式的高输出功率放大器即使在发生意外断电、以及控制微机的误动作或者故障时，也能够可靠地防止由过电流引起的FET的损坏。在本专利技术的第2方式的高输出功率放大器中，特别构成为，所述第1方式的所述栅极偏置电压供给部具有：作为栅极偏置电压的电源的电池；变压电路和平滑电路，它们根据所述电池的输出电压，生成用于施加到所述耗尽型FET的栅极端子的负电压；以及栅极偏置电压监视部，其对由所述变压电路和平滑电路生成的、施加到所述耗尽型FET的栅极端子的栅极偏置电压进行监视，所述漏极电压供给部具有：整流电路、变压电路以及平滑电路，它们基于从所述外部商用电源提供的电力而生成适于施加到所述耗尽型FET的漏极端子的正电压；以及漏极电压输出接通/断开部，其对由所述整流电路、变压电路以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高输出功率放大器，其是将耗尽型FET作为放大元件而构成的，在该高输出功率放大器中，具有：漏极电压供给部，其生成并输出施加到所述耗尽型FET的漏极端子的正电压；以及栅极偏置电压供给部，其生成并输出施加到所述耗尽型FET的栅极端子的负电压，所述漏极电压供给部使用外部商用电源作为电源，所述栅极偏置电压供给部使用电池作为电源，所述栅极偏置电压供给部具有：作为栅极偏置电压的电源的电池；变压电路和平滑电路，它们根据所述电池的输出电压，生成用于施加到所述耗尽型FET的栅极端子的负电压；以及栅极偏置电压监视部，其对由所述变压电路和平滑电路生成的、施加到所述耗尽型FET的栅极端子的栅极偏置电压进行监视，所述漏极电压供给部具有：整流电路、变压电路以及平滑电路，它们基于从所述外部商用电源提供的电力，生成用于施加到所述耗尽型FET的漏极端子的正电压；以及漏极电压输出接通/断开部，其对由所述整流电路、变压电路以及平滑电路生成的用于施加到所述耗尽型FET的漏极端子的正电压的输出进行接通/断开，在施加到所述耗尽型FET的栅极端子的栅极偏置电压处于预定的允许电压范围内的情况下，所述栅极偏置电压监视部向所述漏极电压输出接通/断开部输出表示该栅极偏置电压正常的控制信号，所述漏极电压输出接通/断开部仅在接收到从所述栅极偏置电压监视部输出的所述控制信号时输出漏极电压。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.15 JP 2011-2741671.一种高输出功率放大器，其是将耗尽型FET作为放大元件而构成的，在该高输出功率放大器中，具有：漏极电压供给部，其生成并输出施加到所述耗尽型FET的漏极端子的正电压；以及栅极偏置电压供给部，其生成并输出施加到所述耗尽型FET的栅极端子的负电压，所述漏极电压供给部使用外部商用电源作为电源，所述栅极偏置电压供给部使用电池作为电源，所述栅极偏置电压供给部具有：作为栅极偏置电压的电源的电池；变压电路和平滑电路，它们根据所述电池的输出电压，生成用于施加到所述耗尽型FET的栅极端子的负电压；以及栅极偏置电压监视部，其对由所述变压电路和平滑电路生成的、施加到所述耗尽型FET的栅极端子的栅极偏置电压进行监视，所述漏极电压供给部具有：整流电路、变压电路以及平滑电路，它们基于从所述外部商用电源提供的电力，生成用于施加到所述耗尽型FET的漏极端子的正电压；以及漏极电压输出接通/断开部，其对由...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈岛利幸，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP