有源相控阵雷达t/r组件的调制脉冲驱动电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种有源相控阵雷达T/R组件的驱动电路，尤其是指一种有源相控阵雷达T/R组件的调制脉冲驱动电路。
【背景技术】
[0002]有源相控阵雷达技术是当今雷达的主流技术，其中，T/R组件(Transmitter andReceiver Module)是有源相控阵雷达的核心。一部雷达内有成千上万个T/R组件。传统的有源相控阵雷达T/R组件用调制脉冲驱动电路输入电压范围偏低，无负电压使能控制功能，且无法使后级功率MOS管处于长期导通状态，电路结构复杂。随着用户需求的不断提升，对调制脉冲驱动电路在电性能、可靠性、体积方面要求越来越高。因此，实现调制脉冲驱动电路的高性能和小型化具有重要的意义。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种有源相控阵雷达T/R组件的调制脉冲驱动电路，以有效提升其输出电流，同时具有较小的压降。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:一种有源相控阵雷达T/R组件的调制脉冲驱动电路，其包括:
[0005]负压转换电路，用于将输入的正电压转换为具有带载能力的负电压后从负压输出端输出；
[0006]脉冲驱动电路，包括用于对输入的前级TTL信号进行处理的驱动芯片U2以及在所述驱动芯片U2的控制下导通或关断的后级功率MOS管；以及
[0007]负压开关电路，用于根据负压转换电路的负压输出端的输出电压值控制所述脉冲驱动电路开通或关断，所述负压开关电路包括第一三极管Q1，第一三极管Ql的基极通过第一电阻Rl接地、发射极通过第一二极管Dl连接负压转换电路的负压输出端、集电极依次通过串联的第二电阻R2和第三电阻R3连接至工作电压端VDD端，且所述第二电阻R2和第三电阻R3之间还接设有连接至脉冲驱动电路的驱动芯片U2的使能端的DIS端。
[0008]进一步地，所述负压转换电路包括开关电源转换芯片Ul，所述开关电源转换芯片Ul的第七管脚作为输入端连接用于输入外部电压的Vcc端且第七管脚还通过旁路电路C2连接至负压输出端，第六管脚和第九管脚分别连接至负压输出端，第一管脚作为Boot端依次串联升压电容C3、输出电感LI和输出电容C4后连接至负压转换电路的负压输出端且输入电感LI和输出电容C4之间的线路还接地，第八管脚作为PH端连接至升压电容C3和输出电感LI之间的线路，所述输出电容C4具有相并联的由第四电阻R4和第五电阻R5串联形成的电阻串联支路，所述开关电源转换芯片Ul的作为VSENSE端的第四管脚连接至所述第四电阻R4和第五电阻R5之间的线路；开关电源转换芯片Ul的第八管脚和负压输出端之间还设有自负压输出端向第八管脚单向导通以对负压转换电路输出的电压进行整流的整流二极管D2。
[0009]进一步地，所述开关电源转换芯片Ul的第七管脚还通过第一输入滤波电容Cl接地。
[0010]进一步地，所述脉冲驱动电路还包括与用于输入外部电压的Vcc端相连并为所述驱动芯片U2提供稳定电压的稳压电路，所述稳压电路的输出端分为两路，其中一路通过依次串联的、用于调整输入TTL信号高低电平的范围的第六电阻R6和第七电阻R7接地且第六电阻R6和第七电阻R7之间的线路还连接至驱动芯片U2的第六管脚，而另一路依次串联自举二极管D4和自举电容C9后连接至驱动芯片U2的第十二管脚，所述驱动芯片U2的第十二管脚还连接至脉冲驱动电路的脉冲输出端；
[0011 ] 所述驱动芯片U2的第三管脚作为使能端连接至负压开关电路的DIS端，第六管脚作为TTL信号输入端外接外部TTL信号源，第八管脚和第九管脚分别通过作为高低端栅极驱动器导通延迟时间外接定时电阻的第十电阻RlO和第十一电阻Rll接地；
[0012]所述驱动芯片U2的第十一管脚通过第十二电阻R12和第三二极管D5的并联体连接功率MOS管Q3和MOS管Q4的栅极，功率MOS管Q3和MOS管Q4的源极连接脉冲输出端，且功率MOS管Q3的漏极外接Vcc端，MOS管Q4的漏极接地；
[0013]驱动芯片U2对由外部输入的TTL信号进行处理，然后输出至后级功率MOS管Q3和加速关断MOS管Q4的栅极，以控制后级功率MOS管Q3导通或关断。
[0014]进一步地，所述稳压电路包括第二三极管Q2、稳压管D3、第十电阻RlO和第十一电阻RlI，其中，第二三极管Q2的基极通过稳压管D3接地并通过第^^一电阻RlI连接Vcc端，第二三极管Q2的集电极通过第十电阻RlO连接Ncc端，所述第二三极管Q2的发射极作为稳压电路的输出端。
[0015]进一步地，所述稳压电路还包括连接于Vcc端和接地端之间的第二输入滤波电容C5o
[0016]本实用新型实施例有益效果是:通过采用以上所述的负压开关电路，可以极大地简化电路结构，体积小，便于制造组装，有利于整体电路的优化设计，而且调制脉冲驱动电路的调制脉冲输出电流大，压降小。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型有源相控阵雷达T/R组件的调制脉冲驱动电路的电路原理框图。
[0018]图2是本实用新型有源相控阵雷达T/R组件的调制脉冲驱动电路的负压开关电路原理图。
[0019]图3是本实用新型有源相控阵雷达T/R组件的调制脉冲驱动电路的负压转换电路原理图。
[0020]图4是本实用新型有源相控阵雷达T/R组件的调制脉冲驱动电路的脉冲驱动电路原理图。
【具体实施方式】
[0021]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步详细说明。
[0022]请参考图1，本实用新型提供一种有源相控阵雷达T/R组件的调制脉冲驱动电路，其包括:
[0023]负压转换电路，用于将输入的正电压转换为负电压后从负压输出端输出；
[0024]脉冲驱动电路，用于对输入的前级TTL信号进行处理，并控制后级功率MOS管的导通和关断；以及
[0025]负压开关电路，用于控制脉冲驱动电路的开通和关断。
[0026]其中，如图2所示，负压开关电路的作用是当负压转换电路有负5伏电压输出时，脉冲驱动电路才可以正常输出，当负压转换电路无负5伏电压输出时，脉冲驱动电路也关闭输出。具体地，所述负压开关电路包括第一三极管Q1，所述第一三极管Ql的基极通过第一电阻Rl接地、发射极通过第一二极管Dl连接负压转换电路的负压输出端、集电极通过串联的第二电阻R2和第三电阻R3连接至工作电压端VDD端，且所述第二电阻R2和第三电阻R3之间还接设有一连接至脉冲驱动电路的DIS端。
[0027]负压转换电路的作用是把电压输入端Vcc端输入的正压的输入电压转换为负压且具有带载能力的输出电压从负压输出端输出，例如:将28伏输入电压转换为负5伏电压，并且负5伏电压具有300mA的带载能力。当然，根据实际需要，也可以采用其他伏数的负电压来实现相同的功能。
[0028]结合图3所示，所述负压转换电路包括开关电源转换芯片U1，所述开关电源转换芯片Ul的第七管脚作为输入端连接用于输入外部电压的Vcc端且第七管脚还通过旁路电路C2连接至负压输出端，第六管脚和第九管脚分别连接至负压输出端，第一管脚作为Boot端依次串联升压电容C3、输出电感LI和输出电容C4后连接至负压转换电路的负压输出端且输入电感LI和输出电容C4之间的线路还接地，而所述升压电容C3可以为开关电源转换芯片Ul内部的高端MOSFET提供门极偏置电压；第八管脚作为PH端连接至升压电容C3和输出电感LI之间的线路，所述输出电容C4具有相并联的由第四电阻R4和第五电阻R5串联形成的电阻串联支路，所述开关电源转换芯片Ul的作为VSENSE端的第四管脚连接至所述第四电阻R4和第五电阻R5之间的线路；开关电源转换芯片Ul的第八管脚和负压输出端之间还设有自负压输出端向第八管脚单向导通以对负压转换电路输出的电压进行整流的整流二极管D2。
[0029]而为提升输入的电压的稳定性，所述开关电源转换芯片Ul的第七管脚还可通过第一输入滤波电容Cl接地。
[0030]所述负压转换电路的输出电压的调节是通过第四电阻R4和第五电阻R5的分压被反馈到开关电源转换芯片Ul的VSENSE端，在一个实施例中，当电路整体处于稳定状态时，VSENSE端的电压等于参考值1.221V。
[0031]具体实施时，优选采用一种具有高转换效率的开关电源转换芯片，结合实际的常规使用需求，选用的开关电源转换芯片Ul可具有以下主要性能参数:具有峰值4A的电流输出能力，电源电压范围5.5V?36