一种高频高倍高速场效应管驱动电路制造技术

本实用新型专利技术是一种高频高倍高速场效应管驱动电路，由电阻、电容、二极管、三极管和隔离变压器组成，电阻R1左端与驱动信号相连，右端与三极管V1基极相连；隔离变压器T1副边绕组下端、电阻R4下端、电阻R6下端、电容C3下端与场效应管源极s相连，全部连接线包括隔离变压器均采用线径0.03‑0.08毫米的高强度漆包线绕制且双线并绕，隔离变压器的磁芯采用高频磁环。本实用新型专利技术能够使导线的分布电感、导线的高频趋肤效应及各种分布参数减到最小，提升了其信号传输的速率和放大能力，从而提升场效应管的开关速度。

High speed and high speed driving circuit of high field effect tube

The utility model relates to a high frequency high power high speed FET drive circuit composed of resistors, capacitors, diodes, transistors and isolation transformer, R1 resistance and driving signal is connected to the left, and the right end of the base electrode of the triode V1 is connected to T1; isolation transformer secondary windings, lower resistance R4, lower R6, lower resistance capacitance C3 at the lower end of the FET source s is connected, all connecting lines including isolation transformers are the 0.03 line diameter 0.08 mm high strength enameled wire and double winding, magnetic isolation transformer with high frequency magnetic ring. The utility model can make the distribution of high frequency inductors, conducting wires of skin effect and a variety of distribution parameters is reduced to a minimum, to enhance the rate of the signal transmission and amplification ability, so as to enhance the speed of the switch fet.

【技术实现步骤摘要】
一种高频高倍高速场效应管驱动电路
本技术涉及一种高频高倍高速场效应管驱动电路，属于高频信号下具有较高放大倍数的超高速场效应管驱动电路，尤其是高频信号下开通关断时间均在纳秒量级的超高速场效应管驱动电路技术。
技术介绍
在现有技术中，场效应管的驱动电路在使用三极管进行驱动信号放大时常常会因为三极管的饱和问题无法让场效应管做到快速开通和关断，尤其是三极管容易进入饱和状态且饱和后驱动电路放大能力较差，所以场效应管无法做到快速开通和关断，超高频的环境下，驱动电路中的起隔离作用的变压器，由于电路存在分布电感、高频趋肤效应及各种分布参数的共同影响，变压器的输出和原始输入的脉冲之间会存在很大的信号延迟和信号畸变，因此在超高频的环境下，传统的变压器不能达到驱动和隔离的要求；现有产品已经不能满足要求。因此，探索高频信号下具有较高放大倍数的超高速场效应管驱动电路成为了新开发产品中的一个必须解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的就是针对上述问题提出一种高频高倍高速场效应管驱动电路，该驱动电路能够使导线的分布电感、导线的高频趋肤效应及各种分布参数减到最小，提升了其信号传输的速率和放大能力，从而提升场效应管的开关速度。本技术提出的这种高频高倍高速场效应管驱动电路，由电阻、电容、二极管、三极管和隔离变压器组成，其特征在于电阻R1左端与驱动信号相连，右端与三极管V1基极相连；三极管V1集电极、电容C1上端、电容C2上端和电源VCC1相连；电容C1和电容C2的下端接地；三极管V1发射极、电阻R2上端和隔离变压器T1原边绕组的上端相连；电阻R2的下端、隔离变压器T1原边绕组的下端相连接地；隔离变压器T1副边绕组的上端、电阻R3的左端相连；电阻R3右端、二极管VD1阳极和二极管VD3阳极相连；二极管VD1阴极与二极管VD2阳极相连；二极管VD2阴极与三极管V2基极相连；二极管VD3阴极、三极管V2集电极、二极管VD6阴极、三极管V3集电极和电源VCC2相连；三极管V2发射极、电阻R4上端和电阻R5左端相连；电阻R5右端、二极管VD4阳极和二极管VD6阳极相连；二极管VD4阴极与二极管VD5阳极相连；二极管VD5阴极与三极管V3基极相连；三极管V3发射极、电阻R6上端、电容C3上端和场效应管栅极g相连；隔离变压器T1副边绕组下端、电阻R4下端、电阻R6下端、电容C3下端与场效应管源极s相连。所述六个肖特基二极管VD1、VD2、VD3、VD4、VD5、VD6分别构成达林顿管的两个功率三极管的贝克抗饱和钳位电路，使两个功率主开关三极管的开通压降永远被钳位在1.4V。全部连接线包括隔离变压器均采用线径0.03-0.08毫米的高强度漆包线绕制且双线并绕，隔离变压器的磁芯采用高频磁环。这就使导线的分布电感、高频趋肤效应及各种分布参数减到最小。本技术采用双线并绕，可以使导线的分布电感、导线的高频趋肤效应及各种分布参数减到最小，从而大幅提升了其信号传输的速率且信号失真度低；采用达林顿管提高了驱动电路的放大能力；贝克抗饱和钳位电路，使达林顿管的两个功率三极管的开通压降永远被钳位在1.4V的放大状态，驱动电路驱动场效应管开通和关断的时间均是纳秒量级，开关速度比普通驱动电路提升了约两个数量级。附图说明图1是本技术的电路结构图。图1中，电容C3的上端为本技术驱动电路的输出端，与场效应管的栅极g相连；变压器T1副边绕组的下端、电阻R4的下端、电阻R6的下端、电容C3的下端与场效应管的源极s相连；三极管V2和V3及其贝克抗饱和钳位电路的连接方式为驱动电路的核心部分，三极管V2和V3的连接方式构成达林顿管。具体实施方式下面结合附图进一步说明本技术。图1中所示本技术中三极管、二极管规格、电阻的大小等参数的计算与现有技术完全相同，属成熟技术故不再作论述。本技术与现有技术的不同是首先使用射极跟随器对驱动信号进行跟随，射极跟随器的电源使用电容抗干扰，然后变压器进行信号隔离，使用达林顿管改进驱动电路放大能力，构成达林顿管的两个三极管均采用贝克抗饱和钳位电路将开通压降永远钳位在1.4V的放大状态，其实施方式如下：电阻R1的左端与驱动信号相连；电阻R1的右端与三极管V1的基极相连；三极管V1的集电极、电容C1的上端、电容C2的上端、电源VCC1相连；电容C1的下端和电容C2的下端接地；三极管V1的发射极、电阻R2的上端、变压器T1原边绕组的上端相连；电阻R2的下端、变压器T1原边绕组的下端相连接地；变压器T1副边绕组的上端、电阻R3的左端相连；电阻R3的右端、二极管VD1的阳极、二极管VD3的阳极相连；二极管VD1的阴极与二极管VD2的阳极相连；二极管VD2的阴极与三极管V2的基极相连；二极管VD3的阴极、三极管V2的集电极、二极管VD6的阴极、三极管V3的集电极、电源VCC2相连；三极管V2的发射极、电阻R4的上端、电阻R5的左端相连；电阻R5的右端、二极管VD4的阳极、二极管VD6的阳极相连；二极管VD4的阴极与二极管VD5的阳极相连；二极管VD5的阴极与三极管V3的基极相连；三极管V3的发射极、电阻R6的上端、电容C3的上端、场效应管的栅极g相连；变压器T1副边绕组的下端、电阻R4的下端、电阻R6的下端、电容C3的下端与场效应管的源极s相连。六个二极管VD1、VD2、VD3、VD4、VD5和VD6均为肖特基二极管，它们分别构成达林顿管的两个功率三极管的贝克抗饱和钳位电路，使两个功率主开关三极管的开通压降永远被钳位在1.4V的放大状态，这样，功率主开关三极管一直工作在放大状态，场效应管的开关时间将会大幅减小。全部连接线包括隔离变压器均采用线径0.03-0.08毫米的高强度漆包线绕制，并且使用的是双线并绕的方式，这就使导线的分布电感、高频趋肤效应及各种分布参数减到最小。这种驱动电路的工作原理还可以进一步说明如下：功率三极管V2、V3构成达林顿管，六个肖特基二极管VD1、VD2、VD3、VD4、VD5、VD6分别构成达林顿管的两个功率三极管的贝克抗饱和钳位电路，当三极管导通后，发射结结电压为0.7V，与基极串接的两个肖特基二极管的管压降也是0.7V，二极管VD1、VD4的阳极电位均为2.1V，则功率三极管导通后的集电极电位均为（管压降）1.4V，当三极管集电极电位（管压降）升高，流入基极的电流增大，集电极电流增大，三极管集电极电位（管压降）降低，维持1.4V；只要三极管导通贝克抗饱和电路的钳位下三极管的管压降不可能低于1.4V；使两个功率主开关三极管的开通压降永远被钳位在1.4V的放大状态，这样，场效应管的开关时间将会大幅减小。实测表明：采用双线并绕的方法，可以使导线的分布电感、导线的高频趋肤效应及各种分布参数减到最小，从而大幅提升了其信号传输的速率且信号失真度低；采用达林顿管提高了驱动电路的放大能力；贝克抗饱和钳位电路，使达林顿管的两个功率三极管的开通压降永远被钳位在1.4V的放大状态。在频率1M-2M范围内的方波信号驱动下，这种驱动电路驱动场效应管开通和关断的时间均是30ns以内，开关速度比普通驱动电路提升了约两个数量级。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高频高倍高速场效应管驱动电路，由电阻、电容、二极管、三极管和隔离变压器组成，其特征在于电阻R1左端与驱动信号相连，右端与三极管V1基极相连；三极管V1集电极、电容C1上端、电容C2上端和电源VCC1相连；电容C1和电容C2的下端接地；三极管V1发射极、电阻R2上端和隔离变压器T1原边绕组的上端相连；电阻R2的下端、隔离变压器T1原边绕组的下端相连接地；隔离变压器T1副边绕组的上端、电阻R3的左端相连；电阻R3右端、二极管VD1阳极和二极管VD3阳极相连；二极管VD1阴极与二极管VD2阳极相连；二极管VD2阴极与三极管V2基极相连；二极管VD3阴极、三极管V2集电极、二极管VD6阴极、三极管V3集电极和电源VCC2相连；三极管V2发射极、电阻R4上端和电阻R5左端相连；电阻R5右端、二极管VD4阳极和二极管VD6阳极相连；二极管VD4阴极与二极管VD5阳极相连；二极管VD5阴极与三极管V3基极相连；三极管V3发射极、电阻R6上端、电容C3上端和场效应管栅极g相连；隔离变压器T1副边绕组下端、电阻R4下端、电阻R6下端、电容C3下端与场效应管源极s相连，全部连接线包括隔离变压器均采用线径0.03 ‑ 0.08毫米的高强度漆包线绕制且双线并绕，隔离变压器的磁芯采用高频磁环。...

【技术特征摘要】
1.一种高频高倍高速场效应管驱动电路，由电阻、电容、二极管、三极管和隔离变压器组成，其特征在于电阻R1左端与驱动信号相连，右端与三极管V1基极相连；三极管V1集电极、电容C1上端、电容C2上端和电源VCC1相连；电容C1和电容C2的下端接地；三极管V1发射极、电阻R2上端和隔离变压器T1原边绕组的上端相连；电阻R2的下端、隔离变压器T1原边绕组的下端相连接地；隔离变压器T1副边绕组的上端、电阻R3的左端相连；电阻R3右端、二极管VD1阳极和二极管VD3阳极相连；二极管VD1阴极与二极管VD2阳极相连；二极管VD2阴极与三极管V2基极相连；二极管VD3阴极、三极管V2集电极、二极管VD6阴极、三极管V3集电极和电源VCC2相连；三极管V2发射极、电阻R4上端和...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢鸿龄，
申请(专利权)人：红河学院，
类型：新型
国别省市：云南,53