用于声光构件的高频驱动电路和用于运行高频驱动电路的方法与流程

本发明涉及一种用于声光构件的高频驱动电路以及用于运行用于控制声光构件的高频驱动电路的方法，所述高频驱动电路具有高频功率放大器。

背景技术：

声光构件如例如声光调制器用于借助电驱动信号控制激光束的功率、频率或空间方向。这基于声光效应，亦即通过声波的振荡机械压力改变折射率。

高频效率在用于声光构件的多个可用的驱动器中是相对差的。在小的输出功率的情况下，功率消耗也几乎不降低，这导致对冷却的高要求。用于声光构件的高频驱动器的接通与关断时间部分地相对长，尤其在微秒范围中，而在纳秒范围中的开关时间是所期望的，因为接通和关断经常通过可变的放大器发生。

技术实现要素：

本发明的任务是，提供一种用于声光构件的驱动电路，声光构件能够实现在高效率的情况下快速的接通和关断。

该任务通过一种用于声光构件的高频驱动电路来解决，所述声光构件具有高频功率放大器，该高频功率放大器为了供以供电电压而连接到电压调节器上；所述声光构件还具有偏置电压生成器，所述偏置电压生成器经由开关元件连接到功率放大器的输入端上。由此可能的是，高频功率放大器将在其输入端上的信号放大为输出信号。基于供电电压的受电压调节器的限制，此外可以使高频功率放大器运行在饱和中。这意味着，信号形式的和/或在高频功率放大器的输入端上的幅度的变化导致在放大器的输出端上的信号在宽的范围中成比例的变化。通过电压调节器可以产生可调节的直流电压，其具有用于给高频功率放大器供电的足够的备用电源。

通常的高频功率晶体管对于一定程度上线性的运行需要基极偏置电压(双极型晶体管)或栅极偏置电压(场效应晶体管)。通过该偏置电压可以将具有一个或多个高频功率晶体管的高频功率放大器调节到小的静态电流上。通过关断偏置电压可以非常快速和高效地封锁(sperren)高频功率放大器。由此可以实现非常快速的接通和关断时间。

如果电压调节器构造为开关调节器，则产生特别的优点。这样的开关调节器提供可变的输出电压到高频功率放大器上，高频功率放大器因此又以在大的范围上非常高的效率产生可变的输出功率，因为高频功率放大器由原理决定地总是完全调制(ausgesteuert)。因此可以实现输出功率在温度和时间上的小的漂移，因为输出功率通过开关调节器的可用的供电电压限定。

如果开关调节器构造为向下调节器，则产生另外的优点。借助这样的开关调节器可能的是，使供电电压降低(herunterfahren)直至1v至2v。最大输出电压可以在此为高频功率放大器的高频功率晶体管的标准工作电压，通常为12v或24v。

偏置电压生成器可以设置用于产生稳定化的直流电压。因此例如在控制双极型晶体管时可以实现大约0.7v的稳定化的直流电压，而在控制场效应晶体管时可以实现大约1v至3v的稳定化的直流电压。

同样可以设有用于测量高频功率放大器的温度的测量装置以及尤其用于根据所测量的温度控制偏置电压生成器的补偿装置。通过这种方式和方法特别简单地可能的是，产生稳定化的偏置电压。

开关元件——偏置电压通过该开关元件连接到高频功率放大器上——优选是快速开关。借助该开关元件可以将偏置电压切换到高频功率放大器的输入端上。替代地，随着关断的电压可以将输入端低阻地接地。因此可以尽可能快速地封锁高频功率放大器或包含在其中的功率晶体管。

振荡器可以连接到高频功率放大器的输入端上。通过振荡器可以产生高频信号，该高频信号通过高频功率放大器来放大。

在本发明的范围中此外还包括一种用于运行用于控制声光构件的高频驱动电路的方法，其中，给高频驱动电路的高频功率放大器供以可调节的供电电压，其中，通过可调节的供电电压调节高频功率放大器的输出功率，并且通过关断偏置电压生成器来确定：是否在高频功率放大器的输出端上输出经放大的高频信号。尤其也通过接通偏置电压生成器来确定：是否在高频功率放大器的输出端上输出经放大的高频信号。尤其不调节而是控制可调节的供电电压。借助该方法可以实现在高效率下非常快速的接通和关断。

可以在10纳秒至50纳秒范围中接通偏置电压生成器。尤其可以在10纳秒至50纳秒范围中关断偏置电压生成器。由此相比于在现有技术中，声光构件的更快速的接通和关断时间是可能的。接通和关断可以通过快速开关元件实现。

通过偏置电压生成器可以产生用于高频功率放大器的晶体管的偏置电压。如果高频功率放大器是双极型晶体管，则该偏置电压更小。那么这可以是0.5v至0.9v的范围。相反，如果涉及场效应晶体管，则通过偏置电压生成器可以产生更高的电压。那么这可以位于1v至3v的范围中。

偏置电压可以温度相关地产生。尤其可以由此产生稳定化的偏置电压，这引起较高的效率。

附图说明

本发明的另外的特征和优点由本发明的实施例的后续描述、根据附图的图以及权利要求产生，附图示出本发明本质的细节。在那示出的特征应理解为不必按照比例的并且如此示出，使得根据本发明的特点可以变得明显。

不同的特征可以分别单独地或多个任意组合地在本发明的变型方案中实现。

在示意图中示出并且在以下描述中进一步阐述本发明的实施例。

具体实施方式

唯一的视图强烈示意性地示出用于声光构件2的高频驱动电路1，该声光构件在该情况下构造为声光调制器。高频驱动电路1具有高频功率放大器3，其为了供以供电电压而连接到电压调节器4上。电压调节器4在此优选构造为开关调节器并且特别优选地构造为向下调节器。

此外，高频驱动电路1具有偏置电压生成器5，该偏置电压生成器经由开关元件6连接到高频功率放大器3的输入端7上。高频功率放大器3将来自振荡器9的信号放大为输出信号。高频功率放大器基于供电电压的通过电压调节器4的限制而运行在饱和中。高频功率放大器可以构造为a类放大器、b类放大器、c类放大器或构造为其混合形式。

通过测量装置8测量高频功率放大器3的温度。根据所测量的温度可以通过补偿装置10通过偏置电压生成器5调节偏置电压。在闭合的开关元件6的情况下将偏置电压生成器5的偏置电压提供给高频功率放大器3。高频功率放大器3具有高频功率晶体管，如果涉及双极型晶体管，则高频功率晶体管为了线性运行而需要基极偏置电压，或者如果涉及场效应晶体管，则高频功率晶体管为了线性运行而需要栅极偏置电压。通过偏置电压可以将高频功率放大器的放大级调节到小的静态电流上。如果断开开关元件6，则关断偏置电压，这引起高频功率放大器3的高频功率晶体管的非常快速和有效的封锁。这又引起：非常快速地关断在高频功率放大器3的输出端上的信号。通过接通和关断开关元件6因此确定：来自振荡器9的信号是否通过高频功率放大器3放大以及经放大的振荡信号是否通过高频功率放大器3输出并且提供给声光构件2。

电压调节器4提供可变的输出电压到高频功率放大器3上，该高频功率放大器因此又以在大的范围上非常高的效率产生可变的输出功率。

因此，效率总是保持最优。在高频功率放大器3的输出端上的高频信号的快速接通和关断通过接通和关断通过偏置电压生成器5产生的偏置电压来实现。这尤其在10纳秒至50纳秒的范围中是可能的。