波形508那样的波形的信号。第一信号从第一整流电路40a被输出，并输入例如晶体管61的栅极端子。
[0136]第二整流电路40b通过对由第二电磁场谐振耦合器20b绝缘传输的第二被调制信号进行整流来生成第二信号。第二整流电路40b例如由二极管41b、电感器42b和电容器43b构成。第二信号例如是如图2的波形509那样的波形的信号。第二信号从第二整流电路40b被输出，并输入例如晶体管62的栅极端子。
[0137]第一信号例如包括第一关断电压和与第一关断电压不同的第一接通电压。在晶体管61是N型晶体管的情况下，第一接通电压大于第一关断电压。在晶体管61是P型晶体管的情况下，第一接通电压小于第一关断电压。在晶体管61是常断型晶体管的情况下，第一信号的第一关断电压例如对应于第一被调制信号的第一振幅，第一信号的第一接通电压例如对应于第一被调制信号的第二振幅。在这种情况下，第一信号的第一关断电压例如对应于第一输入信号的第一低电平电压，第一信号的第一接通电压例如对应于第一输入信号的第一高电平电压。在晶体管61是常通型晶体管的情况下，第一信号的第一关断电压例如对应于第一被调制信号的第二振幅，第一信号的第一接通电压例如对应于第一被调制信号的第一振幅。在这种情况下，第一信号的第一关断电压例如对应于第一输入信号的第一高电平电压，第一信号的第一接通电压例如对应于第一输入信号的第一低电平电压。
[0138]第二信号例如包括第二关断电压和与第二关断电压不同的第二接通电压。在晶体管62是N型晶体管的情况下，第二接通电压大于第二关断电压。在晶体管61是P型晶体管的情况下，第二接通电压小于第二关断电压。在晶体管61是常断型晶体管的情况下，第二信号的第二关断电压例如对应于第二被调制信号的第三振幅，第二信号的第二接通电压例如对应于第二被调制信号的第四振幅。在这种情况下，第二信号的第二关断电压例如对应于第二输入信号的第二低电平电压，第二信号的第二接通电压例如对应于第二输入信号的第二高电平电压。在晶体管62是常通型晶体管的情况下，第二信号的第二关断电压例如对应于第二被调制信号的第四振幅，第二信号的第二接通电压例如对应于第二被调制信号的第三振幅。在这种情况下，第二信号的第二关断电压例如对应于第二输入信号的第二高电平电压，第二信号的第二接通电压例如对应于第二输入信号的第二低电平电压。
[0139]在第一信号表示第一接通电压的期间中，第二信号也可以表示第二关断电压。在第二信号表示第二接通电压的期间中，第一信号也可以表示第一关断电压。第一信号和第二信号可以是相辅的(互补的)关系，也可以是除此以外的关系。第一关断电压和第二关断电压、以及/或者第一接通电压和第二接通电压也可以是相同的值。
[0140]下面，只要没有特殊说明，就是对晶体管61及晶体管62是常通型而且是N型的示例进行说明。具体而言，例如对如图2所示第一接通电压和第二接通电压是0、第一关断电压和第二关断电压具有负的值的示例进行说明。
[0141]第三整流电路40c通过对由第三电磁场谐振耦合器20c绝缘传输的第二高频进行整流来生成第三信号。第三信号是如图2的波形507那样的波形的信号。第三整流电路40c根据所生成的第三信号对电容器50充电。第三信号具有直流电压成分。
[0142]如图2所示，第三信号也可以是一定的电压值。换言之，第三信号也可以不由多个电压值构成。即，第三信号也可以不具有信号成分。第三信号只要至少具有用于对电容器充电的电力即可。在本公开中，有时将用于对电容器充电的电压称为充电用电压。第三信号也可以如图2所示仅由充电用电压构成，还可以包括充电用电压和小于充电用电压的其它的电压。充电用电压也可以大于第一信号的第一接通电压和第二信号的第二接通电压。在这种情况下，对电容器充电的电荷量增大。第三信号也可以在第二信号表示第二接通电压的期间，表示充电用电压，还可以如图2所示，第三信号在第一信号表示第一接通电压的期间，也表示充电用电压。
[0143]在此，详细说明整流电路40的结构例。整流电路40能够用作第一整流电路40a、第二整流电路40b、和第三整流电路40c。另外，下面作为整流电路40的一例，说明第三整流电路40c的具体例。但是，以下说明的具体例同样也能够适用于第一整流电路40a和第二整流电路40b。
[0144]第三整流电路40c由二极管41c、电感器42c和电容器43c构成。第三整流电路40c形成为与被称为所谓整流天线(rectenna，rectifying antenna)的电路相似的结构。
[0145]在第三整流电路40c中，例如电感器42c的一端与二极管41c的一端连接，电感器42c的另一端与电容器43c的一端连接，二极管41c的另一端以及电容器43c的另一端与第三整流电路40c的输出基准端子连接。电感器42c的一端和二极管41c的一端之间的连接点，作为第三整流电路40c的输入端子发挥作用，电感器42c的另一端和电容器43c的一端之间的连接点，作为第三整流电路40c的输出端子发挥作用。
[0146]在图2所示的例子中，第三整流电路40c的输入端子与二极管41c的阴极连接。由此，第三整流电路40c对第二高频中的正的电压成分进行整流。另一方面，第一整流电路40a的输入端子与二极管41a的阳极连接，第二整流电路40b的输入端子与二极管41b的阳极连接。由此，第一整流电路40a以及第二整流电路40b对被调制后信号中负的电压成分进行整流。另外，关于各整流电路进行整流的电压成分是正还是负并不进行特别限定。这些极性可以根据输出电路60的特性适当设定。例如，可以根据构成输出电路60的晶体管61和晶体管62是常断型还是常通型、以及是N型还是P型，适当设定这些极性。
[0147]在此，第三整流电路40c的输出端子通过电感器42c和电容器43c被调整成为高频的频率的短路点。因此，从第三整流电路40c的输入端子输入的高频在第三整流电路40c的输出端子附近被反射。因此，第三整流电路40c的输入端子的高频的振幅(电压值)成为从第三电磁场谐振耦合器20c输入的原来的高频的振幅(电压值)的大约2倍。通过形成这种结构，能够用一个二极管41c高效地对高频进行整流。
[0148]另外，第三整流电路40c的输出端子不严格地成为高频的频率的短路点也可以，只要作为规定的频率的低通滤波器发挥作用，就能够实现高效率的整流。
[0149]第三整流电路40c例如具有微波频带的整流特性。在这种情况下，例如二极管41c使用肖特基势皇二极管。例如，在二极管41c是使用GaN(氮化镓)的肖特基势皇二极管的情况下，能够实现高频特性、低Vf、低接通电阻。当然，二极管41c也可以是Si或其它器件。
[0150]在后述的模拟和测定中，设高频的频率为2.4GHz。设二极管41c是阳极宽度为ΙΟΟμπι的GaN肖特基势皇二极管。设电感器42c的电感为5nH，电容器43c的电容为10pF。
[0151]半桥电路60包括晶体管61和晶体管62。晶体管61根据第一信号将对电容器50充电的电荷提供给半导体开关元件I的栅极端子。晶体管62根据第二信号提取半导体开关元件I的栅极端子的电荷。
[0152]晶体管61根据第一信号将对电容器50充电的电荷提供给半导体开关元件I的栅极端子。晶体管61的漏极端子与电容器50的一端连接，晶体管61的源极端子与输出端子71、晶体管62的漏极端子、以及第一整流电路40a的输出基准端子连接。晶体管61的栅极端子与第一整流电路40a的输出端子连接。
[0153]例如在向栅极端子输入了第一信号的第一接通电压时，晶体管61将漏极端子和源极端子之间导通，由此使电容器50的一端和输出端子71之间导通。例如在向栅极端子输入了第一信号的第一关断电压时，晶体管61将漏极端子和源极端子之间绝缘，由此使电容器50的一端和输出端子71之间绝缘。
[0154]晶体管62根据第二信号提取半导体开关元件I的栅极端子的电荷。晶体管62的漏极端子与输出端子71及晶体管61的源极端子连接，晶体管62的源极端子与输出基准端子72、电容器50的另一端、以及第二整流电路40b的输出基准端子连接。晶体管62的栅极端子与第二整流电路40b的输出端子连接。
[0155]例如在向栅极端子输入了第二信号的第二接通电压时，晶体管62将漏极端子和源极端子之间导通，由此使输出端子71和输出基准端子72之间导通。例如在向栅极端子输入了第二信号的第二关断电压时，晶体管62将漏极端子和源极端子之间绝缘，由此使输出端子71和输出基准端子72之间绝缘。
[0156]在此，详细说明半桥电路60的动作。
[0157]图6是表示半桥电路60的动作例的图。
[0158]图7是表示晶体管61及晶体管62的栅极源极间电压、与对电容器50充电的电荷之间的关系的图。另外，栅极源极间电压是以各晶体管的源极端子为基准时的栅极端子的电压。此外，在图7中也一并图示了高频振荡电路10向第三电磁场谐振耦合器20c的输出、即第二高频的振幅。
[0159]如图7(a)和图7(b)所示，半桥电路60根据第一信号及第二信号交替地重复晶体管61接通而晶体管62关断的状态、和晶体管61关断而晶体管62接通的状态。由此，半桥电路60使半导体开关元件I进行开关。即，半桥电路60根据输入信号向半导体开关元件I提供对电容器50充电的电荷(即驱动电力)。
[0160]图6(a)是表示晶体管61关断、晶体管62接通时的图。即，图6 (a)是表示对晶体管61的栅极与源极之间施加关断电压、对晶体管62的栅极与源极之间施加接通电压的图。
[0161]在图6(a)的状态下对电容器50充以电荷，但由于晶体管61是关断状态，因而不能向半导体开关元件I提供电流。
[0162]另一方面，图6(b)是表示晶体管61接通、晶体管62关断时的图。即，图6(b)是表示对晶体管61的栅极与源极之间施加接通电压、对晶体管62的栅极与源极之间施加关断电压的图。
[0163]在图6(b)的状态下，将在图6(a)的状态下对电容器50充电的电荷提供给半导体开关元件I的栅极端子。
[0164]在从图6(b)的状态切换为晶体管61关断、晶体管62接通的状态时，如图6(a)所示，电容器50被再次充电，在半导体开关元件I的栅极端子蓄积的电荷通过晶体管62向输出基准端子72放电。
[0165]通过如上所述的动作，栅极驱动电路1000能够在瞬时向半导体开关元件I提供大电流。
[0166]图8是表示从输出端子71输出的输出波形的模拟结果的图。即，栅极驱动电路1000向半导体开关元件I输出的驱动信号的波形的一例。
[0167]模拟条件如下所述。晶体管61和晶体管62是栅极宽度为4.8mm、栅极长度为0.7 μ m 的 GaN 的 HFET (Hetero Field Effect Transistor:异质结场效应晶体管)。电容器50是具有200nF电容值的电容器。设输入信号为2MHz的矩形波。模拟中，将具有100pF电容值的电容元件和具有IkD阻值的电阻元件并联连接构成负载，来替代半导体开关元件I。
[0168]如图8所示，根据栅极驱动电路1000的模拟，输出信号的电压(即输入半导体开关元件I的栅极端子的电压)为O?10V。并且，通过输出信号而提供给输入半导体开关元件I的栅极端子的电流的峰值是0.SAo已有的采用微波的栅极驱动电路只能向半导体开关元件I的栅极端子提供0.1A以下的电流。即，该模拟结果表示通过栅极驱动电路1000，能够输出已有结构的8倍以上的电流。
[0169]图9是表示实际上对栅极驱动电路1000进行驱动时从输出端子71输出的输出波形的实测结果的图。在该实际测定中，假设半导体开关元件I是GaN功率晶体管。
[0170]如图9所示，对于实际的测定结果，也能够得到栅极驱动电路1000能够输出较大的栅极电流的结果。
[0171]另外，栅极驱动电路也可以具有放大电路，以便进一步增加对栅极驱动电路1000的栅极端子的供给电流。
[0172]图10是表示追加了放大电路的栅极驱动电路的具体结构例的电路图。
[0173]如图10所示，栅极驱动电路1001是在栅极驱动电路1000中追加了放大电路70的电路。
[0174]放大电路70将高频振荡电路10生成的高频放大并输出给第三电磁场谐振耦合器20c。并且，第三电磁场谐振耦合器20c对从放大电路70输出的高频进行绝缘传输。放大电路70例如是高频用的功率放大器。
[0175]通过追加这样的放大电路70，能够对电容器50充以更多的电荷。通过放大电路70，能够对电容器50快速充电。即，栅极驱动电路1001能够在瞬时向半导体开关元件I提供较大的电流，可实现半导体开关元件I的快速动作。
[0176]通过追加这样的放大电路70，例如，第二高频的振幅的最大值也可以大于第一被调制信号及第二被调制信号的振幅的最大值。具体而言，第二高频的振幅也可以大于第一被调制信号的第二振幅及第二被调制信号的第四振幅。
[0177]另外，在本公开中，放大电路70能够视作高频生成器的一部分。S卩，在图10所示的例子中，高频生成器包括高频振荡电路10和放大电路70。另外，如前面所述，栅极驱动电路1001也可以不具有尚频振汤电路10。
[0178]另外，栅极驱动电路1001的至少一部分也可以实现为集成电路。
[0179]图11是表示实现为集成电路的栅极驱动电路1000的具体结构例的电路图。
[0180]如图11所示，也可以是，栅极驱动电路1001的至少一部分被集成为半导体芯片201。半导体芯片201也可以是Si基板、或者在蓝宝石基板上设有GaN半导体等的II1-V类半导体基板。通过将栅极驱动电路1000集成化，包含栅极驱动电路1000的模块的装配变简单。
[0181](实施方式2)
[0182]实施方式I的栅极驱动电路1000能够对电容器50充以电荷，并通过开关元件的切换向半导体开关元件I提供大电流。
[0183]实施方式I的栅极驱动电路1000具有三个电磁场谐振耦合器。
[0184]与此相对，实施方式2的栅极驱动电路能够减少电磁场谐振耦合器的数量，利用更简单的结构向半导体开关元件提供大电流。
[0185]下面，参照【附图说明】实施方式2的栅极驱动电路。在实施方式2中，以与实施方式I的不同之处为中心进行说明，有时省略有关与实施方式I实质上相同的构成要素的说明。
[0186]图12是表示实施方式2的栅极驱动电路的一例的系统框图。
[0187]图13是表示图12所示的栅极驱动电路的具体结构例的电路图。
[0188]栅极驱动电路1002具有直流电源100和信号发生器3。并且，栅极驱动电路1002具有高频振荡电路10、调制电路30、第一电磁场谐振耦合器20a、和第二电磁场谐振耦合器20bο并且，栅极驱动电路1002具有第一整流电路40a、第二整流电路40b、第三整流电路40c、电容器50、半桥电路60、输出端子71、输出基准端子72。半桥电路60由第一开关元件61和第二开关元件62构成。下面，说明第一开关元件61是晶体管61、第二开关元件62是晶体管62的示例。
[0189]信号发生器3生成输入信号并输出给调制电路30。输入信号相当于控制信号，用于驱动半导体开关元件I的驱动信号是根据控制信号生成的。信号发生器3例如由逻辑IC构成。输入信号例如是如图13所示的波形601和波形602那样由高电平和低电平构成的2值的信号。
[01