新型输出电流可调的GaAs开关驱动电路制造技术

本发明专利技术涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种新型输出电流可调的GaAs开关驱动电路，包括输入缓冲器电路，控制电路，输出缓冲器电路；所述输入缓冲器电路将输入控制信号转换为互补的两路信号进行缓冲放大；所述输入缓冲器与输出缓冲器之间通过双端互补输入双端互补输出相连接；所述控制电路与输出缓冲器电路相连接；所述输出缓冲器包含负载电流切换电路，通过调节负载电流的大小，来达到提高驱动能力与降低电路功耗的作用。

【技术实现步骤摘要】
新型输出电流可调的GaAs开关驱动电路
本专利技术涉及集成电路
，尤其涉及一种新型输出电流可调的GaAs开关驱动电路。
技术介绍
GaAs开关管由于其导通内阻低，开关速度快等优点广泛被用于作为通信开关器件，驱动电路被选为控制开关管的基本任务就是将传送来的控制信号按照其目标要求，转换为可以使开关管导通或者关断的信号。GaAs拥有相较于Si更好的电子特性，有着较高的饱和电子速率与电子迁移率，使得GaAs可以应用射频以及微波通信领域，同时GaAs有着较高的击穿电压，相比较Si器件更适合高功率的场合；但是由于目前受GaAs的工艺所限，集成大规模的控制电路比较困难，同时与Si工艺相比GaAs在功耗与工作速度上也有较大的劣势，从而影响到整体芯片的功耗，切换时间等指标。目前业界传统的GaAs开关驱动结构，驱动负载开关管的负载电流不可控，如遇到不同负载的开关管，使用固定的驱动电流，从而会导致驱动能力不足所导致的开关时间变慢，或者驱动能力过剩导致整个芯片的功耗增加。
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，而提供一种新型输出电流可调的GaAs开关驱动电路。本专利技术为实现上述目的，采用以下技术方案：一种新型输出电流可调的GaAs开关驱动电路，其特征在于：包括输入缓冲器、控制电路和输出缓冲器；所述输入缓冲器采用负压转换电路，并将控制信号转换为互补信号；所述控制电路生成的控制信号与输出缓冲放大器电路相连；所述输入缓冲器与输出缓冲器之间通过双端互补输入双端互补输出相连接；所述输出缓冲器包含负载电流切换电路，通过调节负载电流的大小，来达到提高驱动能力与降低电路功耗的作用。优选地，所述输入缓冲器的输入信号经由串联的四个二极管与耗尽型场效应管M1，电阻R1共同组成了电平转换电路，经过转换的控制信号继续经由降压电阻R2传送至互补信号生成电路，该电路共有两个增强型场效应管M2与M3、两个耗尽型场效应管M4与M5、两个负载电阻R3与R4共同组成负载，所生成的互补控制信号连接至输出缓冲放大器电路。优选地，所述输出缓冲器由两个增强型场效应管M6与M7、八个耗尽型场效应管M8-M15，八个开关管SPST1-SPST8共同组成，输入缓冲放大器输出的互补控制信号连接输出缓冲放大器的增强型场效应管M6与M7，控制电路输出的控制信号分别于输出缓冲放大器的开关管SPST1-SPST8相连，其中开关管SPST1-SPST8分别与负载耗尽型场效应管M8-M15相并联；该输出缓冲缓冲放大器输出双端互补驱动信号，最终直接驱动GaAs开关。优选地，所述输出缓冲器由两个增强型场效应管M16与M17、八个电阻R5-R12，八个开关管SPST9-SPST16共同组成，输入缓冲放大器输出的互补控制信号连接输出缓冲放大器的增强型场效应管M16与M17，控制电路输出的控制信号分别于输出缓冲放大器的开关管SPST9-SPST16相连，其中开关管SPST9-SPST16分别与电阻R5-R12相并联；电阻R8-R12与开关管SPST9-SPST16共同构成了输出缓冲器的负载端，通过改变负载的大小，从而改变驱动电流的大小，进而可以改变驱动器的驱动能力与功耗水平，通过控制并联在负载电阻两端的开关管的导通与关闭，来实现接入负载支路电阻的数量，从而达到改变负载大小的功能。优选地，所述输出缓冲器由两个增强型场效应管M18与M19、两个耗尽型场效应管M20-M21、八个电阻R13-R20，八个个开关管SPST17-SPST21共同组成，输入缓冲放大器输出的互补控制信号连接输出缓冲放大器的增强型场效应管M18与M19，控制电路输出的控制信号分别于输出缓冲放大器的开关管SPST17-SPST21以及耗尽型场效应管M20-M21相连，其中开关管SPST17-SPST21分别与电阻R13-R20相并联；耗尽型场效应管M20、M21、电阻R13-R20与开关管SPST17-SPST24共同构成了输出缓冲器的负载端，通过改变负载的大小，从而改变驱动电流的大小，进而可以改变驱动器的驱动能力与功耗水平，通过控制并联在负载电阻两端的开关管的导通与关闭，来实现接入负载支路电阻的数量，从而达到改变负载大小的功能。优选地，所述输出缓冲器由两个增强型场效应管M32与M33、八个电阻R21-28、八个开关管SPST33-SPST40共同组成，输入缓冲放大器输出的互补控制信号连接输出缓冲放大器的增强型场效应管M32与M33，控制电路输出的控制信号分别于输出缓冲放大器的开关管SPST33-SPST40相连，其中开关管SPST33-SPST40分别与电阻R21-28相串联；电阻R21-R28与开关管SPST33-SPST40共同构成了输出缓冲器的负载端，通过改变负载的大小，从而改变驱动电流的大小，进而可以改变驱动器的驱动能力与功耗水平，通过控制与电阻串联开关的关断与导通，来实现接入负载支路电阻的数量，从而达到改变负载大小的功能。优选地，所述输出缓冲器由两个增强型场效应管M22与M23、八个耗尽型场效应管M24-M31、八个开关管SPST25-SPST32共同组成，输入缓冲放大器输出的互补控制信号连接输出缓冲放大器的增强型场效应管M22与M23，控制电路输出的控制信号分别于输出缓冲放大器的开关管SPST25-SPST32相连，其中开关管SPST25-SPST32分别与耗尽型场效应管M24-M31相串联；耗尽型场效应管M24-M31与开关管SPST25-SPST32共同构成了输出缓冲器的负载端，通过改变负载的大小，从而改变驱动电流的大小，进而可以改变驱动器的驱动能力与功耗水平，通过控制串联在耗尽型场效应管源极的开关的关断与导通，来实现接入负载支路耗尽型场效应管的数量，从而达到改变负载大小的功能。优选地，所述输出缓冲器由两个增强型场效应管M34与M35、八个耗尽型场效应管M36-M43、八个电阻R29-R36与八个开关管SPST41-SPST48共同组成，输入缓冲放大器输出的互补控制信号连接输出缓冲放大器的增强型场效应管M34与M35，控制电路输出的控制信号分别于输出缓冲放大器的开关管SPST41-SPST48相连，其中开关管SPST41-SPST48分别与电阻R29-R36及耗尽型场效应管M36-M43相串联；耗尽型场效应管M36-M43、电阻R29-R36与开关管SPST33-SPST40共同构成了输出缓冲器的负载端，通过改变负载的大小，从而改变驱动电流的大小，进而可以改变驱动器的驱动能力与功耗水平，通过控制与电阻串联开关的关断与导通，来实现接入负载支路电阻与耗尽型场效应管的数量，从而达到改变负载大小的功能。优选地，所述控制电路中包含八个三输入与门电路，每个三输入与门电路由四个增强型场效应管，两个耗尽型场效应管，两个电阻共同构成。控制电路的输入信号与增强型场效应管M46-M48的相连，电阻R37-R38与增强型场效应管M44-M45组成负载端；组合的八个三输入与门电路构成编码电路，通过改变输入控制信号来实现编码电路的输出，从而对输出缓冲电路的负载进行控制。...

【技术保护点】
1.一种新型输出电流可调的GaAs开关驱动电路，其特征在于：包括输入缓冲器、控制电路和输出缓冲器；所述输入缓冲器采用负压转换电路，并将控制信号转换为互补信号；所述控制电路生成控制信号并与输出缓冲放大器电路相连；所述输入缓冲器与输出缓冲器之间通过双端互补输入双端互补输出相连接；所述输出缓冲器包含负载电流切换电路，通过调节负载电流的大小，来达到提高驱动能力与降低电路功耗的作用。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型输出电流可调的GaAs开关驱动电路，其特征在于：包括输入缓冲器、控制电路和输出缓冲器；所述输入缓冲器采用负压转换电路，并将控制信号转换为互补信号；所述控制电路生成控制信号并与输出缓冲放大器电路相连；所述输入缓冲器与输出缓冲器之间通过双端互补输入双端互补输出相连接；所述输出缓冲器包含负载电流切换电路，通过调节负载电流的大小，来达到提高驱动能力与降低电路功耗的作用。


2.根据权利要求1所述的新型输出电流可调的GaAs开关驱动电路，其特征在于：所述输入缓冲器的输入信号经由串联的四个二极管与耗尽型场效应管M1，电阻R1共同组成了电平转换电路，经过转换的控制信号继续经由降压电阻R2传送至互补信号生成电路，该电路共有两个增强型场效应管M2与M3、两个耗尽型场效应管M4与M5、两个负载电阻R3与R4共同组成，所生成的互补控制信号连接至输出缓冲放大器电路。


3.根据权利要求1所述的新型输出电流可调的GaAs开关驱动电路，其特征在于：所述输出缓冲器由两个增强型场效应管M6与M7、八个耗尽型场效应管M8-M15，八个开关管SPST1-SPST8共同组成，输入缓冲放大器输出的互补控制信号连接输出缓冲放大器的增强型场效应管M6与M7，控制电路输出的八个控制信号分别于输出缓冲放大器的开关管SPST1-SPST8相连，其中开关管SPST1-SPST8分别与负载耗尽型场效应管M8-M15相并联；该输出缓冲缓冲放大器输出双端互补驱动信号，最终直接驱动GaAs开关。


4.根据权利要求1所述的新型输出电流可调的GaAs开关驱动电路，其特征在于：所述输出缓冲器由两个增强型场效应管M16与M17、八个电阻R5-R12，八个开关管SPST9-SPST16共同组成，输入缓冲放大器输出的互补控制信号连接输出缓冲放大器的增强型场效应管M16与M17，控制电路输出的八个控制信号分别于输出缓冲放大器的开关管SPST9-SPST16相连，其中开关管SPST9-SPST16分别与电阻R5-R12相并联；电阻R8-R12与开关管SPST9-SPST16共同构成了输出缓冲器的负载端，通过改变负载的大小，从而改变驱动电流的大小，进而可以改变驱动器的驱动能力与功耗水平，通过控制并联在负载电阻两端的开关管的导通与关闭，来实现接入负载支路电阻的数量，从而达到改变负载大小的功能。


5.根据权利要求1所述的新型输出电流可调的GaAs开关驱动电路，其特征在于：所述输出缓冲器由两个增强型场效应管M18与M19、两个耗尽型场效应管M20-M21、八个电阻R13-R20，八个个开关管SPST17-SPST21共同组成，输入缓冲放大器输出的互补控制信号连接输出缓冲放大器的增强型场效应管M18与M19，控制电路输出的八个控制信号分别于输出缓冲放大器的开关管SPST17-SPST21以及耗尽型场效应管M20-M21相连，其中开关管SPST17-SPST21分别与电阻R13-R20相并联；耗尽型场效应管M20、M21、电阻R13-R20与开关管SPST17-SPST24共同构成了输出缓冲器的负载端，通过改变负载的大小，从而改变驱动电流的大小，进而可以改变驱动器的驱动能力与功耗水平，通过控制并联在负载电阻两端的开关管的导通与关闭，来实现接入负载支路电阻的数量，从而达到改变负载大小的功能。


6.根据权利要求1所述的新型输出电流可调的GaAs开关驱动电...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄华，曲雄飞，陈普锋，全金海，
申请(专利权)人：天津中科海高微波技术有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12