【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及稳压电路，特别涉及一种宽电源电压范围的氮化镓稳压电路。
技术介绍
1、氮化镓材料是公认的第三代功率半导体材料，和传统的硅材料相比，其拥有更大的电子迁移率、更高的临界击穿电场、更小的导热率，因此氮化镓功率器件具有高速、高可靠、低损耗、耐高温的特点，应用在电能转换系统中能显著提高系统的开关速度、转换效率与功率密度。
2、随着氮化镓工艺的进步，氮化镓高低压集成技术允许设计者将氮化镓低压电路和氮化镓高压功率器件集成在一个衬底之上。在电源系统中，相较于将硅驱动电路、硅控制电路和氮化镓功率器件采用板级线路连接的方案，氮化镓全集成芯片可以减小系统面积与成本，降低系统内部的寄生参数，提升电源系统的可靠性。
3、由于目前氮化镓工艺技术尚未完全成熟，p型氮化镓晶体管的电子迁移率较低，不具备实际应用的价值。此外，常用氮化镓全集成工艺技术也无法实现pn结二极管的集成。因此在现有商业化氮化镓工艺的有源器件中仅有n型氮化镓hemt可供设计者使用。尽管n型氮化镓hemt有增强型和耗尽型两种器件可用，但仅采用增强型氮化镓器件进行电路设计具有低制造成本的优势。目前增强型氮化镓hemt的栅源击穿电压偏低，约为6v左右，为了适应更宽的芯片供电电压范围，通常需要一个内部稳压电路提供约为6v的电源电压，为氮化镓芯片内部电路模块供电。由于氮化镓高低压集成工艺缺少普通pn结二极管和齐纳二极管，因此稳压电路的实现较为困难，通常需要在芯片外部接入齐纳二极管来辅助产生稳定电源电压。然而，这种简单的稳压电路为齐纳二极管提供的偏置电流会随电路供电
技术实现思路
1、本专利技术提供一种宽电源电压范围的氮化镓稳压电路，克服了传统氮化镓稳压电路工作电源电压范围窄，抗噪声能力弱的问题，提升了基于氮化镓工艺的集成电路的可靠性，可以在宽电源电压范围内给氮化镓集成电路提供稳定输出vreg。
2、本专利技术实施例提供一种宽电源电压范围的氮化镓稳压电路，包括：电源vcc、地gnd、偏置单元(315)和输出单元(375)；
3、所述偏置单元包括第一氮化镓hemt(325)、第二氮化镓hemt(330)、第三氮化镓hemt(335)、第四氮化镓hemt(355)、第一氮化镓阻性器件(360)、第二氮化镓阻性器件(365)和稳压二极管(320)；连接关系为：所述稳压二极管(320)的阳极连接地gnd，阴极连接所述第一氮化镓hemt(325)、所述第二氮化镓hemt(330)，所述第三氮化镓hemt(335)的源极；所述第一氮化镓hemt(325)的栅极和漏极连接所述第四氮化镓hemt(355)的源极，所述第四氮化镓hemt(355)的栅极和漏极连接所述第一氮化镓阻性器件(360)的一端和所述第二氮化镓阻性器件(365)的一端，所述第二氮化镓阻性器件(365)的另一端连接到电源vcc，所述第二氮化镓hemt(330)的栅极和漏极连接所述第一氮化镓阻性器件(360)的另一端，所述第三氮化镓hemt(335)的栅极连接到所述第三氮化镓hemt(330)的栅极和漏极，所述第三氮化镓hemt(335)的漏极连接电源vcc；
4、所述输出单元包括第五氮化镓hemt(390)、第三氮化镓阻性器件(380)和氮化镓工艺电容(385)；连接关系为：所述第五氮化镓hemt(390)的漏极连接电源vcc，栅极连接所述第二氮化镓hemt(330)的漏极和栅极，源极连接所述第三氮化镓阻性器件(380)的一端和所述氮化镓工艺电容(385)的一端，所述第三氮化镓阻性器件(380)的另一端连接到地gnd，所述氮化镓工艺电容385的另一端连接到地gnd，所述第五氮化镓hemt(390)的源极输出稳定电压vreg。
5、在本专利技术的一个实施例中，在所述偏置单元(315)中，将所述第一氮化镓hemt(325)、所述第二氮化镓hemt(330)和所述第三氮化镓hemt(335)这一层级复制后叠加到该层级之上，所述第一氮化镓hemt(325)的复制管为第六氮化镓hemt(340)，所述第二氮化镓hemt(330)的复制管为第七氮化镓hemt(345)，所述第三氮化镓hemt(335)的复制管为第八氮化镓hemt(350)，叠加后所述第一氮化镓hemt(325)的栅极和漏极连接到所述第六氮化镓hemt(340)的源极，所述第六氮化镓hemt(340)的栅极和漏极连接到所述第四氮化镓hemt(355)的源极，所述第二氮化镓hemt(330)的栅极和漏极连接到所述第七氮化镓hemt(345)的源极，所述第七氮化镓hemt(345)的栅极和漏极连接到所述第一氮化镓阻性器件(360)的一端，所述第三氮化镓hemt(335)的漏极连接到所述第八氮化镓hemt(350)的源极，所述第八氮化镓hemt(350)的源极的栅极连接到所述第七氮化镓hemt(345)的栅极和漏极，所述第八氮化镓hemt(350)的漏极连接到电源vcc。
6、在本专利技术的一个实施例中，所有的氮化镓hemt均为增强型氮化镓hemt。
7、在本专利技术的一个实施例中，所述稳压二极管(320)为外接稳压二极管。
8、本专利技术实施例的宽电源电压范围的氮化镓稳压电路具有如下优点和显著效果：
9、1、当电源电压变化时，本专利技术中稳压二极管反向击穿电流变化小，本专利技术在宽电源电压范围内均能提供稳定的输出电压；
10、2、本专利技术对电源上的噪声有更强的抑制能力。
11、本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
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1.一种宽电源电压范围的氮化镓稳压电路，其特征在于，包括：电源VCC、地GND、偏置单元(315)和输出单元(375)；
2.根据权利要求1所述的宽电源电压范围的氮化镓稳压电路，其特征在于，
3.根据权利要求1或2所述的宽电源电压范围的氮化镓稳压电路，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的宽电源电压范围的氮化镓稳压电路，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种宽电源电压范围的氮化镓稳压电路，其特征在于，包括：电源vcc、地gnd、偏置单元(315)和输出单元(375)；
2.根据权利要求1所述的宽电源电压范围的氮化镓稳压电...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑逸飞，袁伟民，董千恒，李博宇，孙伟锋，时龙兴，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
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