一种栅压切换装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种栅压切换装置，包括GaN功放栅压切换电路，所述GaN功放栅压切换电路包括负电源、正电源、反相放大模块、开关电路和电阻匹配网络；其中：反相放大模块用于接收TDD开关信号并对所述TDD开关信号进行高速反相放大；所述负电源用于给所述反相放大模块的负极供电，所述正电源用于给所述反相放大模块的正极供电；所述开关电路连接到所述反相放大模块的输出端，所述开关电路用于在所述反相放大模块输出的反相放大开关信号为高电平时接通以将所述负电源施加到所述电阻匹配网络，以及用于在所述反相放大模块输出的反相放大开关信号为低电平时断开。本发明专利技术可实现控制GaN功率放大器在关闭和打开之间进行快速切换。

【技术实现步骤摘要】
一种栅压切换装置
本专利技术涉及射频
，尤其是涉及一种GaN(氮化镓)功率放大器的栅压切换装置。
技术介绍
5G时代需要用到大量的GaN(氮化镓)功率放大器。目前在TDD(TimeDivisionDuplex，时分双工)系统中，需要提供一种简单可靠、能够实现控制GaN功率放大器在关闭和打开之间进行切换的装置。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述技术的不足，提供一种栅压切换装置，可实现控制GaN功率放大器在关闭和打开之间进行切换。本专利技术提供的一种栅压切换装置，包括GaN功放栅压切换电路，所述GaN功放栅压切换电路包括负电源、正电源、反相放大模块、开关电路和电阻匹配网络；其中：所述反相放大模块用于接收TDD开关信号并对所述TDD开关信号进行高速反相放大；所述负电源用于给所述反相放大模块的负极供电，所述正电源用于给所述反相放大模块的正极供电；所述开关电路连接到所述反相放大模块的输出端，所述开关电路用于在所述反相放大模块输出的反相放大开关信号为高电平时接通以将所述负电源施加到所述电阻匹配网络，以及用于在所述反相放大模块输出的反相放大开关信号为低电平时断开；所述电阻匹配网络用于接收控制器输出的负电压，并在所述开关电路接通时将所述控制器输出的负电压和经所述开关电路后的负电源电压进行并联输出到GaN功率放大器的栅极，以使GaN功率放大器的栅极施加负电源电压，从而实现关闭GaN功率放大器，以及用于在所述开关电路断开时将所述控制器输出的负电压输出到GaN功率放大器的栅极，以使GaN功率放大器的栅极施加正常工作的电压，从而实现打开GaN功率放大器。进一步地，所述GaN功放栅压切换电路还包括串接在所述控制器和电阻匹配网络之间的第一滤波电路，所述第一滤波电路用于将所述控制器输出的负电压进行滤波。进一步地，所述GaN功放栅压切换电路还包括串接在所述电阻匹配网络和GaN功率放大器的栅极之间的电压跟随模块，所述电压跟随模块分别与所述负电源、正电源连接，电压跟随模块用于将所述电阻匹配网络输出的负电压进行跟随输出，所述负电源用于给所述电压跟随模块的负极供电，所述正电源用于给所述电压跟随模块的正极供电。进一步地，所述GaN功放栅压切换电路还包括串接在所述电压跟随模块和GaN功率放大器的栅极之间的过冲消除电路，所述过冲消除电路用于将所述电压跟随模块输出的负电压中的过冲电压进行消除。进一步地，还包括串接在所述过冲消除电路和GaN功率放大器的栅极之间的第二滤波电路，所述第二滤波电路用于将所述过冲消除电路输出的负电压进行滤波。进一步地，所述GaN功放栅压切换电路还包括与所述电阻匹配网络连接的温度补偿电路，所述温度补偿电路用于抵消所述电阻匹配网络由于温度变化而造成的电压漂移。进一步地，所述负电源为-5V电源，所述正电源为5V电源，所述开关电路为一N沟道MOS管。进一步地，所述TDD开关信号为0V到3.3V的开关信号，所述反相放大开关信号0V到-5V的开关信号。进一步地，所述反相放大模块和电压跟随模块可由两个独立的高速运放完成，或者所述反相放大模块和电压跟随模块可由一个高速双运放完成。进一步地，所述控制器为ADC/DAC控制器。本专利技术通过设置的GaN功放栅压切换电路，可实现控制GaN功率放大器的栅压在负电源电压和正常工作电压之间进行快速切换，从而实现控制GaN功率放大器在关闭和打开之间进行快速切换，结构简单，性能可靠，器件成本低。【附图说明】图1为本专利技术一实施例提供的一种栅压切换装置的框图示意图；图2是图1所示栅压切换装置的原理示意图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的描述。参考图1和图2，本专利技术提供的一种栅压切换装置，应用于TDD系统。该栅压切换装置包括MCU((MicrocontrollerUnit，微控制单元))10、与MCU10连接的控制器11、GaN功放栅压切换电路、第二滤波电路21和GaN功率放大器22。GaN功放栅压切换电路包括反相放大模块13、负电源14、正电源15、开关电路16、电阻匹配网络17、电压跟随模块18、过冲消除电路19、第一滤波电路20。MCU10用于控制控制器11的工作。控制器11用于在通过MCU10设置其为负电压输出后输出负电压，控制器11输出的负电压值为GaN功率放大器22的栅极的正常工作电压。在实际应用时，控制器11输出的负电压值可根据GaN功率放大器22的栅极的正常工作电压进行调整。优选地，控制器11为ADC(模数转换)/DAC(数模转换)控制器。反相放大模块13的负极与负电源14连接，反相放大模块13的正极与正电源15连接。反相放大模块13用于接收TDD开关信号12并对TDD开关信号12进行高速反相放大，从而形成反相放大开关信号。负电源14用于给反相放大模块13的负极供电，正电源15用于给反相放大模块13的正极供电。本实施例中，负电源14为Vss电源，即-5V(伏)电源，正电源15为Vcc电源，即5V电源。TDD开关信号12为0V到3.3V的开关信号，其中，低电平为0V，高电平为3.3V，该种开关信号不能使开关电路16正确开关，所以需要反相放大模块13对TDD开关信号12进行高速反相放大形成反相放大开关信号。反相放大开关信号为0V到-5V的开关信号，其中，高电平为0V，低电平为-5V。开关电路16分别与反相放大模块13的输出端、负电源14连接。开关电路16用于在反相放大模块13输出的反相放大开关信号为高电平(即0V)时接通以将负电源施加到电阻匹配网络17以及用于在反相放大模块13输出的反相放大开关信号为低电平(即-5V)时断开，使得负电源电压不会施加到电阻匹配网络17。优选地，开关电路16为一N沟道MOS(MOSFET，Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor，金氧半场效晶体管)管。N沟道MOS管的1极(即栅极)与反相放大模块13的输出端连接，N沟道MOS管的2极(即源极)与负电源14连接，N沟道MOS管的3极(即漏极)与电阻匹配网络17连接。电阻匹配网络17分别与控制器11、开关电路16、GaN功率放大器22的栅极连接。电阻匹配网络17用于接收控制器11输出的负电压，并在开关电路16接通时将控制器11输出的负电压和经开关电路16后的负电源电压-5V进行并联输出到GaN功率放大器22的栅极，以使GaN功率放大器22的栅极施加负电源电压-5V，从而实现关闭GaN功率放大器22，以及用于在开关电路16断开时将控制器11输出的负电压输出到GaN功率放大器22的栅极，以使GaN功率放大器22的栅极施加正常工作的电压，从而实现打开GaN功率放大器22。第一滤波电路20串接在控制器11和电阻匹配网络17之间，第一滤波电路20用于将控制器11输出的负电压进行滤波，以滤除控制器11输出的负电压中的杂散干扰信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种栅压切换装置，包括GaN功放栅压切换电路，其特征在于：所述GaN功放栅压切换电路包括负电源、正电源、反相放大模块、开关电路和电阻匹配网络；其中：/n所述反相放大模块用于接收TDD开关信号并对所述TDD开关信号进行高速反相放大；/n所述负电源用于给所述反相放大模块的负极供电，所述正电源用于给所述反相放大模块的正极供电；/n所述开关电路连接到所述反相放大模块的输出端，所述开关电路用于在所述反相放大模块输出的反相放大开关信号为高电平时接通以将所述负电源施加到所述电阻匹配网络，以及用于在所述反相放大模块输出的反相放大开关信号为低电平时断开；/n所述电阻匹配网络用于接收控制器输出的负电压，并在所述开关电路接通时将所述控制器输出的负电压和经所述开关电路后的负电源电压进行并联输出到GaN功率放大器的栅极，以使GaN功率放大器的栅极施加负电源电压，从而实现关闭GaN功率放大器，以及用于在所述开关电路断开时将所述控制器输出的负电压输出到GaN功率放大器的栅极，以使GaN功率放大器的栅极施加正常工作的电压，从而实现打开GaN功率放大器。/n

【技术特征摘要】
1.一种栅压切换装置，包括GaN功放栅压切换电路，其特征在于：所述GaN功放栅压切换电路包括负电源、正电源、反相放大模块、开关电路和电阻匹配网络；其中：
所述反相放大模块用于接收TDD开关信号并对所述TDD开关信号进行高速反相放大；
所述负电源用于给所述反相放大模块的负极供电，所述正电源用于给所述反相放大模块的正极供电；
所述开关电路连接到所述反相放大模块的输出端，所述开关电路用于在所述反相放大模块输出的反相放大开关信号为高电平时接通以将所述负电源施加到所述电阻匹配网络，以及用于在所述反相放大模块输出的反相放大开关信号为低电平时断开；
所述电阻匹配网络用于接收控制器输出的负电压，并在所述开关电路接通时将所述控制器输出的负电压和经所述开关电路后的负电源电压进行并联输出到GaN功率放大器的栅极，以使GaN功率放大器的栅极施加负电源电压，从而实现关闭GaN功率放大器，以及用于在所述开关电路断开时将所述控制器输出的负电压输出到GaN功率放大器的栅极，以使GaN功率放大器的栅极施加正常工作的电压，从而实现打开GaN功率放大器。


2.根据权利要求1所述的栅压切换装置，其特征在于：所述GaN功放栅压切换电路还包括串接在所述控制器和电阻匹配网络之间的第一滤波电路，所述第一滤波电路用于将所述控制器输出的负电压进行滤波。


3.根据权利要求1所述的栅压切换装置，其特征在于：所述GaN功放栅压切换电路还包括串接在所述电阻匹配网络和GaN功率放大器的栅极之间的电压跟随模块，所述电压跟随模块分别与所述负电源、正电源连接，电压跟随模块用于将所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈健，李勇军，周金龙，
申请(专利权)人：深圳国人无线通信有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44