GaN功率管的脈沖驅動電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種GaN功率管的驅動電路，尤其是指一種GaN功率管的脈沖驅動電路。
【背景技術】
[0002]GaN具有寬帶隙、原子鍵強、熱導率高、化學穩定性好和抗輻照能力強等特點，在高頻微波器件領域有廣闊的應用前景。與GaAs功率管相比，GaN功率管可以在更高的溫度條件下運行，在電壓更高的條件下工作。現有的脈沖驅動電路結構復雜，且內部無負電壓使能控制電路和負壓轉換電路，因此與GaN功率管相適應的新型脈沖驅動電路的設計顯得尤為重要。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型實施例所要解決的技術問題在于，提供一種GaN功率管的脈沖驅動電路，從而能更高效、精準地控制GaN功率管的工作狀態，且電路結構簡單，體積小。
[0004]為了解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案:一種GaN功率管的脈沖驅動電路，其包括:
[0005]用于對前級脈沖信號進行處理后輸出具有預定帶載能力的脈沖信號至GaN功率管的漏極以控制GaN功率管的輸出的脈沖驅動子電路；以及
[0006]用于將外部輸入的負電壓轉換為符合要求且具有帶載能力的負電壓并輸出至GaN功率管的柵極以控制GaN功率管柵極的負壓轉換子電路。
[0007]進一步地，所述脈沖驅動子電路包括第一 MOS管Ql、J型場效應管Q4、穩壓管D2、第一三極管Q2、第二三極管Q3和第二 MOS管Q5，其中，第一 MOS管Ql為邏輯電平開通，其柵極外接TTL脈沖信號源，源極接地，漏極分別連接至J型場效應管Q4的柵極、第一三極管Q2的基極、第二三極管Q3的基極以及穩壓管D2的正極；所述J型場效應管Q4構成二端恒流器件，其源極連接至第一三極管的基極，漏極連接第一三極管Q2的集電極和第二 MOS管Q5的源極；所述穩壓管D2的負極接第一三極管Q2的集電極；所述第一三極管Q2的發射極接第二三極管Q3的發射極和第二 MOS管Q5的柵極；所述第二三極管Q3的集電極接地；所述第二 MOS管Q5的源極還連接VCC端，而漏極接輸出端且還通過二極管D3接地；
[0008]當TTL脈沖信號源輸入高電平脈沖信號時，第一 MOS管Ql導通，第一三極管Q2截止，第二三極管Q3導通，第二 MOS管Q5導通；而當TTL脈沖信號源輸入的脈沖信號為低電平時，第一 MOS管Ql截止，第一三極管Q2導通，第二三極管Q3截止，第二 MOS管Q5關斷。
[0009]進一步地，所述第一 MOS管的柵極還與TTL脈沖信號源之間還串聯有第一電阻Rl以及與第一電阻Rl并聯的第一二極管Dl，所述第一二極管Dl的正極接第一 MOS管Ql的柵極而負極接TTL脈沖信號源。
[0010]進一步地，所述脈沖驅動子電路還包括負電壓使能控制模塊，所述負電壓使能控制模塊包括內部設有發光二極管和光敏三極管的光耦U1，所述光耦Ul內部的光敏三極管的發射極接地而集電極通過第二電阻R2連接第一 MOS管的源極，所述光耦Ul內部的發光二極管的正極通過第三電阻R3接地而負極外接負壓源，當電路中輸入負電壓時，光耦Ul內部的發光二極管工作，光敏三極管導通，第二 MOS管Q5導通而輸出脈沖信號；當電路中無負電壓時，光耦Ul內部的發光二極管不工作，光敏三極管截止，此時第一三極管Q2導通，第二三極管Q3截止，第二 MOS管Q5關斷而無脈沖信號輸出。
[0011]進一步地，所述負壓轉換子電路主要由低壓差負線性穩壓器U2及其外圍電路構成，低壓差負線性穩壓器U2的輸入端外接負壓源；所述外圍電路主要包括調節電阻Rset、限流電阻R4、輸入濾波電容Cl、旁路電容C2和輸出濾波電容C3，其中，所述調節電阻Rset和旁路電容C2并聯后一端接地，另一端接至低壓差負線性穩壓器U2的SET端，所述限流電阻R4 —端接低壓差負線性穩壓器U2的IUM端，另一端接低壓差負線性穩壓器U2的SHDN端和輸入端以及輸入濾波電容Cl的一端，而輸入濾波電容Cl的另一端接低壓差負線性穩壓器U2的IMON端并接地，所述輸出濾波電容C3—端接地，另一端接低壓差負線性穩壓器U2的輸出端，低壓差負線性穩壓器U2的電流檢測端還連接低壓差負線性穩壓器U2的輸入端。
[0012]本實用新型實施例有益效果是:本實用新型通過負壓轉換子電路將輸入的負電壓轉換為符合要求且具有帶載能力的負電壓輸出，而脈沖驅動電路通過對前級脈沖信號進行處理，進而可控制作為后級MOS管的第二 MOS管的開通和關斷，使其輸出具有預定帶載能力的脈沖信號，本實用新型可實現負電壓使能控制，而且上升和下降時間短，電路簡單，整體體積小而易于電路設計、制造和裝配。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型GaN功率管的脈沖驅動電路的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0014]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互結合，下面結合附圖和具體實施例對本申請作進一步詳細說明。
[0015]請參考圖1，本實用新型提供一種GaN功率管的脈沖驅動電路，其包括:
[0016]用于對前級脈沖信號進行處理后輸出具有預定帶載能力的脈沖信號至GaN功率管的漏極以控制GaN功率管的輸出的脈沖驅動子電路；以及
[0017]用于將外部輸入的負電壓轉換為符合要求且具有帶載能力的負電壓并輸出至GaN功率管的柵極以控制GaN功率管柵極的負壓轉換子電路。
[0018]其中，而脈沖驅動子電路的作用是對前級脈沖信號進行處理，以輸出具有預定帶載能力的脈沖信號至GaN功率管的漏極進行控制。
[0019]結合圖1所示，所述脈沖驅動子電路包括第一 MOS管Q1、J型場效應管Q4、穩壓管D2、第一三極管Q2、第二三極管Q3和第二 MOS管Q5，其中，第一 MOS管Ql為邏輯電平開通，其柵極外接TTL脈沖信號源，源極接地，漏極分別連接至J型場效應管Q4的柵極、第一三極管Q2的基極、第二三極管Q3的基極以及穩壓管D2的正極；所述J型場效應管Q4構成二端恒流器件，其源極連接至第一三極管的基極，漏極連接第一三極管Q2的集電極和第二 MOS管Q5的源極；所述穩壓管D2的負極接第一三極管Q2的集電極；所述第一三極管Q2的發射極接第二三極管Q3的發射極和第二 MOS管Q5的柵極；所述第二三極管Q3的集電極接地；所述第二 MOS管Q5的源極還連接VCC端，而漏極接輸出端且還通過二極管D3接地；
[0020]當TTL脈沖信號源輸入高電平脈沖信號時，第一 MOS管Ql導通，第一三極管Q2截止，第二三極管Q3導通，第二 MOS管Q5導通；而當TTL脈沖信號源輸入的脈沖信號為低電平時，第一 MOS管Ql截止，第一三極管Q2導通，第二三極管Q3截止，第二 MOS管Q5關斷。
[0021]此外，所述第一 MOS管的柵極還與TTL脈沖信號源之間還串聯有第一電阻Rl以及與第一電阻Rl并聯的第一二極管Dl，所述第一二極管Dl的正極接第一 MOS管Ql的柵極而負極接TTL脈沖信號源。
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