一种用于氮化镓功率放大器的保护电路制造技术

本发明专利技术提供了一种用于氮化镓功率放大器的保护电路，其包括：检测电路及控制电路，检测电路用于检测氮化镓功率放大器的工作状态，控制电路用于根据工作状态，辅助控制氮化镓功率放大器工作。这样本发明专利技术在一定程度上对氮化镓功率放大器进行了保护，解决了现有技术不存在对氮化镓功率放大器进行保护的问题。

Protective circuit for gallium nitride power amplifier

The present invention provides a method for protecting circuit, Gan power amplifier includes a detection circuit and a control circuit, detection circuit for detecting Gan power amplifier control circuit for working state, according to the working condition, auxiliary control Gan power amplifier. Thus, the invention protects the gallium nitride power amplifier to a certain extent, and solves the problem that the existing technical does not have protection for the Gan power amplifier.

【技术实现步骤摘要】
一种用于氮化镓功率放大器的保护电路
本专利技术涉及氮化镓功率放大器应用领域，尤其涉及一种用于氮化镓功率放大器的保护电路。
技术介绍
氮化镓功放管(GaN，Galliumnitridepowertransistor)是一种新型的耗尽型半导体材料，无论是基于硅衬底或者是碳化硅衬底的氮化镓功放管，正常应用时栅极电压均为负压，由于负压的特殊性，对于零偏置删压时，氮化镓是饱和击穿状态，此时给漏极供电(通常为48V)，氮化镓功放管将会被雪崩击穿，之后器件完全失效；因氮化镓内部有肖特基二极管防止删压导通，通常Igs很小，但是当氮化镓功放管工作在大功率下，通常是在Psat工作点，，射频信号会驱动肖特基二极管导致产生栅极电流Igsf，如下表1所示，每个氮化镓厂商对于Igsf的影响都给出了最大值，当超出最大的Igsf时，氮化镓器件将产生不可逆的损坏。表1
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于氮化镓功率放大器的保护电路，以解决现有技术不存在对氮化镓功率放大器进行保护的问题。本专利技术提供了一种用于氮化镓功率放大器的保护电路，包括检测电路及控制电路；检测电路用于检测氮化镓功率放大器的工作状态；控制电路用于根据工作状态，辅助控制氮化镓功率放大器工作。进一步的，检测电路包括输入功率检测电路，控制电路包括栅极电压控制电路，输入功率检测电路用于检测输入到氮化镓功率放大器栅极的实时输入功率，栅极电压控制电路用于根据实时输入功率，控制实时输入到氮化镓功率放大器栅极的偏置栅压大小。进一步的，输入功率检测电路包括耦合电路，耦合电路用于采用耦合的方式提取输入到氮化镓功率放大器栅极的实时输入功率。进一步的，输入功率检测电路还包括信号转换电路，信号转换电路用于对耦合电路提取到的实时输入功率进行检波后，转换为直流电信号。进一步的，信号转换电路包括检波二极管，检波二极管采用检波方式对耦合电路提取到的实时输入功率进行检波。进一步的，栅极电压控制电路包括调整信号生成电路及栅压输出电路，调整信号生成电路用于对实时输入功率进行放大及选择处理，生成携带调整值的调整信号；栅压输出电路用于根据调整信号及外界输入的标准电压，生成并输出氮化镓功率放大器栅极的偏置栅压。进一步的，调整信号生成电路用于：在实时输入功率低于氮化镓功率放大器饱和功率点对应的饱和功率时，输出调整量为零的调整信号；在实时输入功率高于氮化镓功率放大器饱和功率点对应的饱和功率时，计算实时输入功率与饱和功率的功率差值，根据功率差值输出对应调整量的调整信号。进一步的，栅压输出电路包括运算比较器，运算比较器用于将标准电压减去调整值，作为偏置栅压的大小，并输出。进一步的，检测电路包括输入电压检测电路，控制电路包括提醒电路，输入电压检测电路用于检测输入到氮化镓功率放大器栅极的偏置栅压，提醒电路用于提醒偏置栅压的加电信息。进一步的，提醒电路包括发光二极管，发光二极管连接在基准电压与偏置栅压之间，在偏置栅压的负压到达氮化镓功率放大器的正常工作值后发光，其发光强度随着偏置栅压的变化而变化。本专利技术的有益效果：本专利技术提供了一种新的保护电路，其检测氮化镓功率放大器的工作状态，根据工作状态，辅助控制氮化镓功率放大器工作，这样在一定程度上对氮化镓功率放大器进行了保护，解决了现有技术不存在对氮化镓功率放大器进行保护的问题。附图说明图1为本专利技术第一实施例提供的保护电路的结构示意图；图2为本专利技术第一实施例提供的保护电路的模块连接图；图3为本专利技术第一实施例提供的保护电路的应用场景图；图4为本专利技术第二实施例提供的保护电路的电路连接图。具体实施方式现通过具体实施方式结合附图的方式对本专利技术做输出进一步的诠释说明。第一实施例：图1为本专利技术第一实施例提供的保护电路的结构示意图，由图1可知，在本实施例中，本专利技术提供的用于氮化镓功率放大器的保护电路，包括：检测电路11及控制电路12；检测电路11用于检测氮化镓功率放大器的工作状态；控制电路12用于根据工作状态，辅助控制氮化镓功率放大器工作。如图2所示，在一些实施例中，上述实施例中的检测电路11包括输入功率检测电路111，控制电路12包括栅极电压控制电路121，输入功率检测电路用于检测输入到氮化镓功率放大器栅极的实时输入功率，栅极电压控制电路用于根据实时输入功率，控制实时输入到氮化镓功率放大器栅极的偏置栅压大小。在一些实施例中，上述实施例中的输入功率检测电路111包括耦合电路，耦合电路用于采用耦合的方式提取输入到氮化镓功率放大器栅极的实时输入功率。在一些实施例中，上述实施例中的输入功率检测电路111还包括信号转换电路，信号转换电路用于对耦合电路提取到的实时输入功率进行检波后，转换为直流电信号。在一些实施例中，上述实施例中的信号转换电路包括检波二极管，检波二极管采用检波方式对耦合电路提取到的实时输入功率进行检波。在一些实施例中，上述实施例中的栅极电压控制电路包括调整信号生成电路及栅压输出电路，调整信号生成电路用于对实时输入功率进行放大及选择处理，生成携带调整值的调整信号；栅压输出电路用于根据调整信号及外界输入的标准电压，生成并输出氮化镓功率放大器栅极的偏置栅压。在一些实施例中，上述实施例中的调整信号生成电路用于：在实时输入功率低于氮化镓功率放大器饱和功率点对应的饱和功率时，输出调整量为零的调整信号；在实时输入功率高于氮化镓功率放大器饱和功率点对应的饱和功率时，计算实时输入功率与饱和功率的功率差值，根据功率差值输出对应调整量的调整信号。在一些实施例中，上述实施例中的栅压输出电路包括运算比较器，运算比较器用于将标准电压减去调整值，作为偏置栅压的大小，并输出。如图2所示，在一些实施例中，上述实施例中的检测电路11包括输入电压检测电路112，控制电路12包括提醒电路122，输入电压检测电路用于检测输入到氮化镓功率放大器栅极的偏置栅压，提醒电路用于提醒偏置栅压的加电信息。在一些实施例中，上述实施例中的提醒电路包括发光二极管，发光二极管连接在基准电压与偏置栅压之间，在偏置栅压的负压到达氮化镓功率放大器的正常工作值后发光，其发光强度随着偏置栅压的变化而变化。对应的，如图3所示，本专利技术提供了一种GaN，其包括使用本专利技术提供的包括电路。现结合具体应用场景对本专利技术做进一步的诠释说明。第二实施例：本实施例涉及到氮化镓功率放大器设计时对栅极加电电路的优化和保护。第一部分为优化电路：在氮化镓工作在Psat(饱和功率点时)时，删压自适应变化以防止Igsf(栅极前向电流)过大影响氮化镓的工作性能甚至工作寿命。第二部分为针对工程师在进行氮化镓功率放大器调试或测试时提供删压警示作用，更直观地防止工程师误操作。本实施例提高了氮化镓功放管在饱和功率下工作的稳定性和氮化镓调试开发中的可靠性。具体的，本实施例涉及到一种氮化镓功率放大器中的栅极电路设计，该放大器尤其适用于5G通信技术和RFenergy等领域。在实际应用中，氮化镓功放管(Galliumnitridepowertransistor)是一种新型的耗尽型半导体材料，无论是基于硅衬底或者是碳化硅衬底的氮化镓功放管，正常应用时栅极电压均为负压。由于负压的特殊性，对于零偏置删压时，氮化镓是饱和击穿状态，此时给漏极供电(通常为48V)，氮化镓功放管将会被雪崩击穿，之后器件完全失效。本实施例的一部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于氮化镓功率放大器的保护电路，其特征在于，包括检测电路及控制电路；所述检测电路用于检测所述氮化镓功率放大器的工作状态；所述控制电路用于根据所述工作状态，辅助控制所述氮化镓功率放大器工作。

【技术特征摘要】
1.一种用于氮化镓功率放大器的保护电路，其特征在于，包括检测电路及控制电路；所述检测电路用于检测所述氮化镓功率放大器的工作状态；所述控制电路用于根据所述工作状态，辅助控制所述氮化镓功率放大器工作。2.如权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述检测电路包括输入功率检测电路，所述控制电路包括栅极电压控制电路，所述输入功率检测电路用于检测输入到所述氮化镓功率放大器栅极的实时输入功率，所述栅极电压控制电路用于根据所述实时输入功率，控制实时输入到所述氮化镓功率放大器栅极的偏置栅压大小。3.如权利要求2所述的保护电路，其特征在于，所述输入功率检测电路包括耦合电路，所述耦合电路用于采用耦合的方式提取输入到所述氮化镓功率放大器栅极的实时输入功率。4.如权利要求3所述的保护电路，其特征在于，所述输入功率检测电路还包括信号转换电路，所述信号转换电路用于对所述耦合电路提取到的实时输入功率进行检波后，转换为直流电信号。5.如权利要求4所述的保护电路，其特征在于，所述信号转换电路包括检波二极管，所述检波二极管采用检波方式对所述耦合电路提取到的实时输入功率进行检波。6.如权利要求2所述的保护电路，其特征在于，所述栅极电压控制电路包括调整信号生成电路及栅压输出电路，所述调整信号生成电路用于对所述实时输...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯瑞明，刘德复，
申请(专利权)人：力同科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44