一种超高速GaN宽带功放脉冲调制电路的制作方法

本实用新型涉及电子通信技术领域，特别涉及一种超高速GaN宽带功放脉冲调制电路。

背景技术：

由于雷达发射机技术指标要求的不断提高，对雷达发射机的核心发射组件部分的要求也越来越高。特别是对高功率集成式固态发射机的大功率发射组件的体积、重量均提出了更高要求。为了研制出体积更小、重量更轻、可靠性更高的发射组件以满足陆基、海基等多种平台适装性的要求，在功放组件的设计制造中越来越多使用GaN功率放大器。GaN材料作为第三代半导体的主要材料，与一、二代半导体材料相比，具有工作频段宽、工作电压高、单位面积功率密度高、热传导率高等特点，是未来雷达系统功率器件应用的主要形式和发展方向。

功率器件是T/R组件中最重要的构成部件，控制其脉冲工作的功率调制电路也是不可缺少的电路结构，其性能优劣对T/R组件的发射支路有着极其重要的影响。由于GaAs工艺的功率放大器件工作电压较低，其调制电路相对容易实现且技术结构都已经成熟。GaN功率器件漏极调制电路与传统的低压调制电路相比，提高了调制开关管漏-源电压的耐压要求。但是GaN功率放大器件在国内才刚刚起步，其漏极调制电路也处在研究的初级阶段，主要难点在于调制器件的栅-源电压限制、功率器件关闭后的放电回路设计以及调制器件本身的驱动能力等问题。

GaN功率放大器对供电时序有严格的要求，必须先供栅极负电再供漏极正电，否则将导致漏源击穿，损坏功率放大器。为此，我们提出一种超高速GaN宽带功放脉冲调制电路。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种超高速GaN宽带功放脉冲调制电路，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种超高速GaN宽带功放脉冲调制电路，包括负控正保护电路、门电路、驱动电路和功率开关，所述负控正保护电路电性连接门电路，所述门电路电性连接驱动电路，所述驱动电路电性连接功率开关。

进一步地，所述负控正保护电路电性连接有TTL电平。

进一步地，所述TTL电平与负控正保护电路的输出控制门电路。

进一步地，所述门电路的输出控制驱动电路。

进一步地，所述驱动电路控制功率开关对GaN功率管漏极的加断电进行控制。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本超高速GaN宽带功放脉冲调制电路，实现了负控正保护电路，超高速调制高电压的功能。

附图说明

图1为本实用新型超高速GaN宽带功放脉冲调制电路的整体结构示意图。

图2为本实用新型超高速GaN宽带功放脉冲调制电路的电路结构示意图。

图中：1、负控正保护电路；2、门电路；3、驱动电路；4、功率开关。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

如图1-2所示，一种超高速GaN宽带功放脉冲调制电路，包括负控正保护电路1、门电路2、驱动电路3和功率开关4，所述负控正保护电路1电性连接门电路2，所述门电路2电性连接驱动电路3，所述驱动电路3电性连接功率开关4。

其中，所述负控正保护电路1电性连接有TTL电平。

其中，所述TTL电平与负控正保护电路1的输出控制门电路。

其中，所述门电路2的输出控制驱动电路3。

其中，所述驱动电路3控制功率开关4对GaN功率管漏极的加断电进行控制。

需要说明的是，本实用新型为一种超高速GaN宽带功放脉冲调制电路，包括1、负控正保护电路；2、门电路；3、驱动电路；4、功率开关，部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知，工作时，开关三极管V1的发射极接负电输入，经过电阻R1和R2分压后接V1的基极，V1的集电极接开关三极管V2的基级，V2的基极和V1的集电极公共端串联一个电阻R3接到+5V电源，V2的源极接到+5V，V2的漏极接到门电路Q1的IN1，外部TTL信号并联一个电阻R4到地后接到门电路Q1的IN2，门电路Q1门电路Q1的输加电端口加两个滤波电容，一个1uF一个1nF，来滤除电源中的杂波，门电路的输出并联一个电阻R5到地后接到续流三极管V3，V4的基级公共端，V3的发射极和V4的漏极接到大功率开关V5的栅极，V5的漏极并联C7、C8、C9到VCC，这里C7、C8、C9有两个作用，一是滤除电源上的杂波，二是电容可以充放电，可以瞬间给器件提供大电流，VCC这里也可以突破+20V电压，可以达到+80V，几乎可以满足任何GaN的功率管，V5的栅极串联一个电容C5到VCC和串联一个电容C6到输出Vout，这两个电容的使用是：源/栅电压的转换率使电流通过栅漏电容回流到MOSFET的栅极，如果MOSFET驱动器没有足够的吸收电流能力(低输出阻抗)，则通过功率MOSFET的CGD的电流可以瞬间将栅极拉高，从而重新打开MOSFET，源级给GaN功率放大器漏极提供调制供电，其中续流三极管V3为一只NPN三极管，续流三极管V4为一只PNP三极管，V3与V4作为对管使用，大功率开关管V5为N沟道MOSFET。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。