[实用新型]一种微波PIN驱动器

说明书

技术领域

本实用新型涉及微波技术领域，尤其涉及一种微波PIN驱动器。

背景技术

PIN驱动器功能是将输入的控制信号逻辑同相或反相输出控制PIN管。其逻辑输出一为PIN二极管提供反向偏置电压使PIN管关断，其反相逻辑输出二为PIN二极管提供正向导通电流。

驱动器按照应用条件来分：有普通驱动器（应用于微波小信号领域，信号强度小于100W。其单元电路的工作电压通常为±5V，±12V，工作电流不超过60mA，响应时间随带载情况在几十ns导致一个us）；专用高速驱动器（应用于直接频率合成时的高速跳频控制，信号强度小于1W，响应时间只有几个ns，工作电压通常为±5V）；专用高正电压大电流驱动器（应用于电子对抗中的大功率跳频滤波器，信号强度大于1000W，工作电压通常为+300V，响应时间5us）：市售高反压、大电流、快速驱动器（应用于信号强度小于1000W的微波链路，工作电压通常为+5V、-60V，工作电流不超过80mA响应时间2us）。

对于信号强度超过2000W的微波链路，此时的微波控制电路就需要高压、大电流、快速驱动器，其要求为能在关断状态提供高的截止电压（最高可达到-250V），以避免微波系统器件的损伤及信号的泄漏；在开启状态下为防止射频调制能提供大的驱动电流（+5V电流达到150mA）。同时，由于系统指标的限制必须要求切换时间尽可能短（一般规定在1μs以下）。

在现有技术中，传统的PIN管驱动器是基于三极管为核心设计的，其采用能够提供大电流的的PNP型三极管。若外控电压处于低电平时，三极管开启，驱动电流通过限流电阻到PIN管负载，开启PIN管；若外控电压处于高电平电平时，三极管截止，截止电压通过电阻到PIN管负载，截止PIN管。但是三极晶体管击穿电压虽然可以做得很高，而其驱动电流较小，三极管的开关速度也较慢；现有技术方案的加速方案是当控制脉冲跳变的瞬间，控制脉冲通过耦合电容到加速电路达到加速驱动的目的，耦合电容反应时间较短，无法达到提供足够加速的时间，特别是驱动器要求提供大电流情况下；现有技术方案控制信号输入端添加了逻辑变换电路，逻辑变换电路不仅会产生额外的脉冲延迟，而且限流电阻还需要额外的功耗。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进，提供一种微波PIN驱动器，解决目前技术中应用于大功率微波链路的PIN驱动器的驱动电流小、反应速度慢、反向击穿电压低的问题。

为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种微波PIN驱动器，包括驱动输出控制电路、加速开启电路、加速关闭电路和滤波电路，驱动输出控制电路、加速开启电路、加速关闭电路和滤波电路依次连接，其特征在于，所述的驱动输出控制电路中两只P型MOS型场效应管并联在一起，第一场效应管和第二场效应管的输入端连接至高电平，第一场效应管和第二场效应管的栅极通过输入隔离电阻与外控电压相连，在输入隔离电阻与高电平间连接有上拉电阻，第一场效应管和第二场效应管的漏极通过第一限流电阻、通道电感和第二限流电阻依次相连后连接到驱动输出，并且第一场效应管和第二场效应管的漏极通过第一限流电阻和第三限流电阻连接至低电平。当外控电压为高电平时，第一场效应管和第二场效应管的源极和栅极电势相等，第一场效应管和第二场效应管截止；当外控电压为低电平时，第一场效应管和第二场效应管的源极和栅极电势压差大于场效应管的开启电压，第一场效应管和第二场效应管导通后工作于饱和区，源极电压通过限流电阻和通道电感驱动PIN管开启。本实用新型的驱动器基于P型场效应管为核心而设计制成，同传统三极晶体管驱动器相比击穿电压可以做得更高，在同等击穿电压情况下，场效应管的驱动电流比三极晶体管的大，反应速度更快。

进一步的，所述的加速开启电路采用NPN型的第一三极管将其集电极连接到第一场效应管和第二场效应管的漏极，第一三极管的基极连接在第一限流电阻和通道电感之间，第一三极管的发射极连接在通道电感和第二限流电阻之间。当场效应管开启后，驱动电压到达第一限流电阻和第一三极管的集电极处，电压通过第一限流电阻后到达通道电感时，由于电感电磁效应，闭合导体回路中的感应电流，其流向总是使感应电流激发的穿过该回路的磁通量，阻碍回路中原磁通量的变化，故此瞬间通道电感是阻止电流通过，因此电流通过第一三极管的基极打开第一三极管，在很短时间内，电流直接通过第一三极管的集电极到达发射极以开启PIN管。