[发明专利]一种负压自偏置PIN开关驱动器及其负电压产生方法

说明书

本发明属于微波技术领域，特别涉及一种负压自偏置PIN开关驱动器及其负电压产生方法。本发明包括驱动电路以及负压自偏置电路，所述驱动电路的控制端连接TTL控制信号，驱动电路分别与电源Vcc、地GND连接，驱动电路的信号输出端连接负压自偏置电路的信号输入端，所述负压自偏置电路的信号输出端产生负电压。所述驱动电路和负压自偏置电路包含的元器件数量少，从而使得整个PIN开关驱动器的结构简单，体积小，可靠性高。本发明的驱动电路和负压自偏置电路均采用分立元件搭建，成本低廉。

技术领域

本发明属于微波技术领域，特别涉及一种负压自偏置PIN开关驱动器及其负电压产生方法。

背景技术

微波开关常用PIN管搭建，PIN管在加正向偏压时阻抗低，可等效为小电阻，正向电流越大电阻阻值越小，无偏压或加反向偏压时阻抗高，可等效为小电容，反向偏压越大容值越小。为了更好的实现PIN开关性能必须使用合适的PIN开关驱动器。

PIN开关驱动器需要提供的基础功能为电压切换功能，即PIN开关驱动器需要在控制信号的控制下改变输出电压以控制PIN开关的切换。除了基本功能外，PIN开关驱动器还需要通过控制开关切换时的瞬时电流以减小PIN开关的开关时间。常见的PIN开关驱动器如图1所示，该电路需要三极管2个，二极管1个，电阻7个，电容4个，元器件数量很多，结构非常复杂，体积较大。同时，驱动电路需要提供负电压。如果产品不直接提供负电压，必须额外搭建负压转换电路。常用的负压转换电路结构非常复杂，在导致成本增加、体积变大同时还降低了产品的可靠性。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术的不足，提供了一种电路结构简单，元器件数量少，成本低廉，具备负压自偏置功能，可加快开关速度的负压自偏置PIN开关驱动器。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术措施：

一种负压自偏置PIN开关驱动器包括驱动电路以及负压自偏置电路，所述驱动电路的控制端连接TTL控制信号，驱动电路分别与电源Vcc、地GND连接，驱动电路的信号输出端连接负压自偏置电路的信号输入端，所述负压自偏置电路的信号输出端连接输出电压Vout。

优选的，所述驱动电路包括第一场效应晶体管以及第二场效应晶体管，所述第一场效应晶体管的栅极以及第二场效应晶体管的栅极均连接TTL控制信号，所述第一场效应晶体管的漏极连接电源Vcc，所述第二场效应晶体管的源极连接地GND，第一场效应晶体管的源极与第二场效应晶体管的漏极均与负压自偏置电路的信号输入端相连。

优选的，所述负压自偏置电路包括第一电容、第一二极管、第一电阻以及第二电阻，所述第一电容的一端、第一二极管的正极均连接第一场效应晶体管的源极以及第二场效应晶体管的漏极，所述第一二极管的负极连接第一电阻的一端，所述第一电容的另一端、第一电阻的另一端均连接第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端连接输出电压Vout。

进一步的，所述第一场效应晶体管为N增强型金属氧化物半导体场效应晶体管；所述第二场效应晶体管为P耗尽型金属氧化物半导体场效应晶体管。

本发明还提供了一种负压自偏置PIN开关驱动器的负电压产生方法，本加固方法易于维护，包括以下步骤：

所述的TTL控制信号控制驱动电路，使驱动电路的输出电压在电源Vcc和地GND之间切换，当驱动电路的输出电压从电源Vcc切换到地GND的瞬间，负压自偏置电路的信号输出端产生负电压。

优选的，通过调节所述负压自偏置电路的第一电阻、第二电阻的阻值，从而控制流向输出电压Vout的正向电流以及TTL控制信号从高电平到低电平切换时流向输出电压Vout的反向瞬时电流值。

本发明的有益效果在于：

1)、本发明包括驱动电路以及负压自偏置电路，所述驱动电路和负压自偏置电路包含的元器件数量少，从而使得整个PIN开关驱动器的结构简单，体积小，可靠性高。