一种高功率PIN射频开关驱动电路制造技术

本发明专利技术属射频开关驱动电路技术领域，公开了一种高功率PIN射频开关驱动电路，包括一个与门，一个非门和一个低侧MOSFET驱动器；与门的信号输入端与非门的信号输入端均用于接入TTL控制电平，与门的输出端与低侧MOSFET驱动器的一个输入端相连，非门的输出端与低侧MOSFET驱动器的另一个输入端相连；与门用于将外部TTL控制电平延时后提供给低侧MOSFET驱动器，非门用于将外部TTL控制电平取反后提供给低侧MOSFET驱动器，低侧MOSFET驱动器U3用于根据输入信号生成高功率PIN射频开关通道切换时所需的控制电压；本发明专利技术公开的这种高功率PIN射频开关驱动电路具有集成度高、电路简单、电平转换速度快、易于实现、性能稳定可靠、成本低廉的优点。

A high power PIN RF switch driver circuit

The invention belongs to the technical field of RF switching drive circuit, and discloses a high-power PIN RF switching drive circuit, which comprises a with-gate, a non-gate and a low-side MOSFET driver; both the signal input of the with-gate and the signal input of the non-gate are used to access the TTL control level, and the output of the with-gate and the low-side MOSFET driver. One input end is connected to the output end of the non-gate and the other input end of the low-side MOSFET driver; and the gate is used to delay the external TTL control level to the low-side MOSFET driver, and the non-gate is used to reverse the external TTL control level to the low-side MOSFET driver, and the low-side MOSFET driver U3 is used according to the input signal. The invention discloses a high power PIN RF switch driver circuit which has the advantages of high integration, simple circuit, high level conversion speed, easy realization, stable and reliable performance and low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种高功率PIN射频开关驱动电路
本专利技术属于射频开关驱动
，具体涉及一种高功率PIN射频开关驱动电路。
技术介绍
射频开关具有通道切换功能，特别适合用于多天线、多通道射频通讯系统。近年来，随着雷达和通讯系统的飞速发展，射频开关得到了广泛应用。在现有工程设计中，高功率PIN射频开关一般采用电阻、NPN三级管和PMOS场效应管组合的方式进行驱动电路设计。由于分立元器件寄生电容和电感的影响，这种传统的驱动电路无法实现PIN射频开关通道间的快速切换。另外，传统的采用分立电子元器件搭建的驱动电路集成度低，在驱动多通道射频开关矩阵时，需要大量的分立元器件，不仅需要占用更大的印制板空间，还会造成电路的可靠性低下。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种高功率PIN射频开关驱动电路，其目的在于解决现有的高功率PIN射频开关驱动电路可靠性差、电平转换速度慢的技术问题。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种高功率PIN射频开关驱动电路，包括一个与门，一个非门和一个低侧MOSFET驱动器；其中，与门的信号输入端与非门的信号输入端均用于接入TTL控制电平，与门的输出端与低侧MOSFET驱动器的一个输入端相连，非门的输出端与低侧MOSFET驱动器的另一个输入端相连。优选的，上述高功率PIN射频开关驱动电路，包括一个与门U1，一个非门U2，一个低侧MOSFET驱动器U3；其中，与门U1的信号输入端A、B用于接入TTL控制电平，GND端接地，VCC端接入+5V电源；输出端Y与低侧MOSFET驱动器U3的一个输入端INA相连；其中，非门U2的信号输入端A用于接入TTL控制电平，NC与GND端均接地，VCC端接入+5V电源；非门U2的输出端与低侧MOSFET驱动器U3的另一个输入端INB相连。优选的，上述高功率PIN射频开关驱动电路，低侧MOSFET驱动器U3包含一个反相输出端和一个同相输出端OUTB，反相输出端输出高功率PIN射频开关通道切换所需的第一控制电压V1，同相输出端OUTB输出高功率PIN射频开关通道切换所需的第二控制电压V2，所述低侧MOSFET驱动器U3的VCC接入+28V电压；其中，与门U1用于将外部TTL控制电平延时后提供给低侧MOSFET驱动器U3的INA输入管脚，非门U2用于将外部TTL控制电平取反后提供给低侧MOSFET驱动器U3的INB输入管脚，低侧MOSFET驱动器U3包含一个反相输出端和一个同相输出端OUTB，用于输出高功率PIN射频开关通道切换时所需的第一控制电压V1、第二控制电压V2。优选的，上述高功率PIN射频开关驱动电路，其与门优选TI半导体公司的逻辑门电路SN74AHCT1G08。优选的，上述高功率PIN射频开关驱动电路，其非门优选TI半导体公司的逻辑门电路SN74AHC1G04。优选的，上述高功率PIN射频开关驱动电路，其低侧MOSFET驱动器U3优选IXYS公司的IXDF604。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：本专利技术提供的这种高功率PIN射频开关驱动电路，采用与门、非门和低侧MOSFET驱动器实现，具有集成度高、电路简单、电平转换速度快、易于实现、性能稳定可靠、成本低廉的优点。附图说明图1为传统的采用分立电子元器件搭建的高功率PIN射频开关驱动电路原理图；图2为按照本专利技术实施例提供的高功率PIN射频开关驱动电路原理图；图3为在TTL控制信号周期为100us，占空比50％条件下，传统PIN射频开关驱动电路的仿真结果；图4为在TTL控制信号周期为100us，占空比50％条件下，本专利技术的仿真结果；图5为在TTL控制信号周期为10us，占空比50％条件下，传统PIN射频开关驱动电路的仿真结果；图6为在TTL控制信号周期为10us，占空比50％条件下，本专利技术的仿真结果。图7为在TTL控制信号周期为200ns，占空比50％条件下，本专利技术的仿真结果。在所有附图中，同样的附图标记代表相同的技术特征，具体地，U1为与门，U2为非门，U3为低侧MOSFET驱动器。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。在现有工程设计中，高功率PIN射频开关一般采用分立NPN三级管和PMOS场效应管组合的方式进行驱动电路设计，其电路原理图如图1所示；这种采用分立电子元器件搭建的驱动电路具有可靠性差、电平转换速度慢等缺陷。针对上述现有技术的缺陷，本专利技术所提供的一种高功率PIN射频开关驱动电路，包括一个与门，一个非门，一个低侧MOSFET驱动器；与门的信号输入端与非门的信号输入端均用于接入TTL控制电平，与门的输出端与低侧MOSFET驱动器的一个输入端相连，非门的输出端与低侧MOSFET驱动器的另一个输入端相连。如图2所示，是本专利技术提供的一种高功率PIN射频开关驱动电路的一个实施例的电路图，包括一个与门U1，一个非门U2，一个低侧MOSFET驱动器U3；与门U1的信号输入端A、B用于接入TTL控制电平，GND端接地，VCC端接入+5V电源；输出端Y与低侧MOSFET驱动器U3的一个输入端INA相连；非门U2的信号输入端A用于接入TTL控制电平，NC与GND端均接地，VCC端接入+5V电源；非门U2的输出端与低侧MOSFET驱动器U3的另一个输入端INB相连；低侧MOSFET驱动器U3包含一个反相输出端和一个同相输出端OUTB，反相输出端输出控制电压V1，同相输出端OUTB输出控制电压V2，低侧MOSFET驱动器U3的VCC接入+28V电压；其中，与门U1用于将外部TTL控制电平延时后提供给低侧MOSFET驱动器U3的INA输入管脚，非门U2用于将外部TTL控制电平取反后提供给低侧MOSFET驱动器U3的INB输入管脚，低侧MOSFET驱动器U3包含一个反相输出端和一个同相输出端OUTB，用于输出高功率PIN射频开关通道切换时所需的控制电压V1、V2；在低侧MOSFET驱动器U3输出的控制电压V1、V2下，高功率PIN射频开关通道切换控制逻辑如下表1所示；表1SPDT高功率PIN射频开关通道切换控制逻辑开关状态V1V2RFC-RF1导通；RFC-RF2断开0V+28V@50mARFC-RF1断开；RFC-RF2导通+28V@50mA0V本实施例中，与门U1优选TI半导体公司的逻辑门电路SN74AHCT1G08，非门U2优选TI半导体公司的逻辑门电路SN74AHC1G04，低侧MOSFET驱动器U3优选IXYS公司的IXDF604。实施例提供的这种高功率PIN射频开关驱动电路，具有集成度高、电路简单、电平转换速度快、易于实现、性能稳定可靠、成本低廉等优点。传统高功率PIN射频开关驱动电路的仿真曲线如图3、图5所示，实施例提供的高功率PIN射频开关驱动电路的仿真曲线见图4、图6和图7。由图3和图4可以看出，在TTL控制电平切换速度较慢时，两种驱动电路都能够实现SPDT高功率PIN射频开关通道之间的正常切换，但本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高功率PIN射频开关驱动电路，其特征在于，包括一个与门，一个非门和一个低侧MOSFET驱动器；所述与门的信号输入端与非门的信号输入端均用于接入TTL控制电平，与门的输出端与低侧MOSFET驱动器的一个输入端相连，非门的输出端与低侧MOSFET驱动器的另一个输入端相连。

【技术特征摘要】
1.一种高功率PIN射频开关驱动电路，其特征在于，包括一个与门，一个非门和一个低侧MOSFET驱动器；所述与门的信号输入端与非门的信号输入端均用于接入TTL控制电平，与门的输出端与低侧MOSFET驱动器的一个输入端相连，非门的输出端与低侧MOSFET驱动器的另一个输入端相连。2.如权利要求1所述的高功率PIN射频开关驱动电路，其特征在于，所述与门的信号输入端A和输入端B用于接入TTL控制电平，GND端接地，VCC端接入+5V电源；输出端Y与低侧MOSFET驱动器的一个输入端INA相连；所述非门的信号输入端A用于接入TTL控制电平，NC与GND端均接地，VCC端接入+5V电源；非门的输出端与低侧MOSFET驱动器的另一个输入端INB相连。3.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜朝，王伟光，魏晓水，
申请(专利权)人：湖北楚航电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42