[实用新型]一种高频高速场效应管驱动电路

说明书

技术领域

本实用新型是一种高频高速场效应管驱动电路。尤其是开通关断时间均在纳秒量级的高频高速场效应管驱动电路。

背景技术

在现有技术中，超高频的环境下，驱动电路中的起隔离作用的变压器，由于电路存在分布电感、高频趋肤效应及各种分布参数的共同影响，变压器的输出和原始输入的脉冲之间会存在很大的信号延迟和信号畸变，因此在超高频的环境下，传统的变压器不能达到驱动和隔离的要求；场效应管的驱动电路在使用三极管进行驱动信号放大时常常会因为三极管的饱和问题无法让场效应管做到快速开通和关断，尤其是三极管容易进入饱和状态，所以场效应管无法做到快速开通和关断，因此，探索具有较快开关速度的高频高速场效应管驱动电路成为了新开发产品中的一个必须解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的就是提出一种高频高速场效应管驱动电路，使得导线的分布电感、导线的高频趋肤效应及各种分布参数减到最小，信号传输速度快，让三极管导通后永远不进入饱和状态，从而极大地提升场效应管的开关速度。

本实用新提出的这种高频高速场效应管驱动电路，由变压器、电阻、电容、二极管和三极管组成，其特征在于隔离变压器T1的原边绕组与驱动信号相连；T1副边绕组上端、电容C1上端、电容C2上端和电阻R1左端相连；R1右端、二极管VD1阳极和二极管VD3阳极相连；二极管VD1阴极接二极管VD2阳极；二极管VD2阴极接三极管V1基极；二极管VD3阴极、三极管V1集电极、电阻R2下端和场效应管栅极g相连；电阻R2上端接直流电源VCC；T1副边绕组下端、电容C1下端、电容C2下端、V1发射级和场效应管的源极s相连。

驱动电路全部连接线包括隔离变压器均采用线径0.03 - 0.08毫米的高强度漆包线绕制，并且双线并绕，其中隔离变压器采用高频磁环。这就使导线的分布电感、高频趋肤效应及各种分布参数减到最小。

肖特基二极管VD1、VD2、VD3构成贝克抗饱和钳位电路，使功率主开关三极管的开通压降永远被钳位在1.4V，使得功率开关三极管V1永远处于放大状态，而不进入饱和状态。这样，场效应管的开关速度就可以达到很高的速度；

本实用新型采用双线并绕的方法，可以使导线的分布电感、导线的高频趋肤效应及各种分布参数减到最小，从而大幅提升了其信号传输的速率且信号失真度低；高频高速场效应管驱动电路驱动场效应管开通和关断的时间均是纳秒量级，开关速度比普通驱动电路提升了约两个数量级。

附图说明

图1是本实用新型的电路结构图。

图1中，三极管V1的集电极为本实用新型高频高速场效应管驱动电路的输出端，与场效应管的栅极g相连；电容C1、C2和三极管V1的发射级与场效应管的源极s相连；肖特基二极管VD1、VD2、VD3的连接方式为高频高速场效应管驱动电路的核心部分，二极管VD1、VD2、VD3的连接方式构成贝克抗饱和钳位电路。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型。

图1中中所示的三极管、二极管规格、电阻的大小等参数的计算与现有技术完全相同，属成熟技术故不再作论述。

本实用新型与现有技术的不同是首先全部连接线包括隔离变压器均采用线径0.03 - 0.08毫米的高强度漆包线绕制，并且使用的是双线并绕的方式，隔离变压器采用高频磁环，使用变压器进行信号隔离，利用电容滤波，使用贝克抗饱和钳位电路改进高频高速场效应管驱动电路结构，其实施方式如下：隔离变压器T1的原边绕组与驱动信号相连；隔离变压器T1副边绕组的上端、电容C1的上端、电容C2的上端、电阻R1的左端相连；电阻R1的右端、二极管VD1的阳极、二极管VD3的阳极相连；二极管VD1的阴极、二极管VD2的阳极相连；二极管VD2的阴极与三极管V1的基极相连；二极管VD3的阴极、三极管V1的集电极、电阻R2的下端、场效应管的栅极g相连；电阻R2的上端与直流电源VCC相连；隔离变压器T1副边绕组的下端、电容C1的下端、电容C2的下端、三极管V1的发射级、场效应管的源极s相连。

驱动电路全部连接线包括隔离变压器均采用线径0.03 - 0.08毫米的高强度漆包线绕制，并且使用的是双线并绕的方式，隔离变压器采用高频磁环，这就使导线的分布电感、高频趋肤效应及各种分布参数减到最小。肖特基二极管VD1、VD2、VD3构成贝克抗饱和钳位电路，使功率主开关三极管的开通压降永远被钳位在1.4V，使得功率开关三极管V1永远处于放大状态，而不进入饱和状态，这样，场效应管的开关速度就可以达到很高的速度；

实测表明：采用双线并绕的方法，可以使导线的分布电感、导线的高频趋肤效应及各种分布参数减到最小，从而大幅提升了其信号传输的速率且信号失真度低。在频率1M-2M范围内的方波信号驱动下，高频高速场效应管驱动电路驱动场效应管开通和关断的时间均是40ns以内，开关速度比普通驱动电路提升了约两个数量级。