CN103152018A

CN103152018A - 一种无信号交叠的推挽式开关驱动电路

Info

Publication number: CN103152018A
Application number: CN2013100232216A
Authority: CN
Inventors: 包兴坤
Original assignee: SUZHOU GUIZHIYUAN MICROELECTRONIC CO Ltd
Current assignee: SUZHOU GUIZHIYUAN MICROELECTRONIC CO Ltd
Priority date: 2013-01-23
Filing date: 2013-01-23
Publication date: 2013-06-12

Abstract

一种无信号交叠的推挽式开关驱动电路，推挽电路输出端口的一端通过第一个双极型三极管连接到第一个电位端，另一端通过第二个双极型三极管连接到第二个电位端。上述第一个偏置电路用来控制第一个三极管的导通，第一个偏置电路受第二个三级管的基射电压影响，当第二个三极管导通时，第一个三极管无法完成偏置。第二个偏置电路用来控制第二个三极管的导通，第二个偏置电路受第一个三级管的基射电压影响，当第一个三极管导通时，第二个三极管无法完成偏置。

Description

一种无信号交叠的推挽式开关驱动电路

技术领域

本发明涉及一种晶体管开关电路，特别的说，本发明涉及一种推挽式晶体管电路。

背景技术

在推挽式电路中，输出端在正电压和地之间转换。上述电路可被用在电压转换器中。由于上述三极管串接在电源正极和地之间，如果两个三极管同时导通，电路中将出现较大的电流，浪费电源电压，甚至会对电路造成破坏。

三极管导通时，三极管可能会进入饱和状态。将会在导通的三级管的基极区聚集大量电荷。基极电荷使三极管的关闭时间延长，因此，在三级管截止时多余的电荷必须被移走或重新复合。在关闭饱和三极管的过程中，三极管的基射电压会有下降10％左右，在上述基射电压下降后，基射电压保持高电位，直到多余的电荷被移走或重新复合。当多余的电荷被移走后，基射电压将会骤降，三极管关闭。因此，只要三极管的基射电压保持较大值时，三极管可以认为是导通的，并且三极管基射电压的骤降标志着三级管关闭。

发明内容

本发明是一种优化的推挽式晶体管电路，一种无信号交叠的开关驱动电路，具有微小的开关延时，提高开关转换速度。

本发明电路的特点是：开关门限电压是三极管基射电压的函数，并且跟随温度变化。

本发明的另一特点是：随饱和三级管基射电压变化的电路用来当初始饱和三极管的基射电压发生骤降时，即该三极管截止时，才开启另一三极管。

简而言之：为了实现上述功能，与输出端相连的两个三极管分别接到第一个电位端和第二个端。第一个电流源用来开启第一个三极管，第二个电流源用来开启第二个三极管。第一个电流源包括随第二个三极管基射电压变化的电路，该电路用来在第二个三极管的基射电压发生骤降时开启第一个三极管。同样，第二个电流源包括随第一个三极管基射电压变化的电路，该电路用来在第一个三极管的基射电压发生骤降时开启第二个三极管。

对比文献

实用新型专利：新型硅晶体管音频推挽放大电路，申请号：200920298102.0。

附图说明

图1，本发明推挽式晶体管电路的原理框图，包括具有上述优点的无信号交叠的开关驱动电路。

具体实施方式

参照附图1，本发明中的无信号交叠的开关驱动电路描述如下：

端口10通过PNP三极管12与阳极电位V+相连，通过NPN三极管14与地相连。三极管12开启，三极管14关闭时，端口10接到电位V+上。三极管14开启，三极管12关闭时时，端口10与地相连。PNP三极管16和18串接在电位V+和地之间，上述两三极管的公共端连接到三极管14的基极。当三极管16导通时，阳极电位加载到三极管12的基极使得三极管12不能导通。导通的三极管18为三极管12的基极提供前置偏置电流，使得三极管12导通。同样，导通的三极管20为三极管14的基极提供前置偏置电流，使得三极管14导通.当三极管24导通时，三极管18也导通。三极管20随着三极管26的导通而导通。电流源30和32分别与开关31和33相连来控制三极管24和26的导通。如上所述，当三极管12或14进入饱和状态时，在导通的三极管的基极区会聚集多余的电荷，为了关闭三极管，多余的电荷必须被转移走或重新复合。本发明的电路将对基极区聚集的多余电荷产生的基射电压产生响应，防止其他三极管导通直到上述三极管的多余电荷被移走。

假设三极管14导通(电流通过三极管20流入三极管14的基极)，三极管12关闭(三极管12的基极电位被三极管16拉至V+)。在开关转换过程中，打开开关33，电流源32被断开。关闭开关31，电流源30开启。三极管22开启，三极管16关闭。当三极管14的基射电压骤降到正常值的一半时，三极管38通过偏置网络40保持导通，使三极管24的基极电位保持地电位不变，即三极管24截止。网路40包括与分压电阻42和43，以及上述两电阻串联的电流源41，二极管44并联到分压网络的两端。当三极管14的基射电压骤降时，地电位加载到三极管43和二极管44的公共节点上，分压器将高于地电位的二分之一的电压V_BE加载到三极管38的基极，上述电压不足以使三极管38保持导通。当三极管38截止时，三极管24导通，因此三级管18导通使得三极管12导通。

在相反的转换过程中，假设三极管12导通，三极管18和14截止(它们的基极电位被三极管22拉至地电位)，在转换的时钟边缘，电流源30关闭，电流源32开启。三极管16开启，三极管22截止。当三极管12的基射电压降至其正常值的一半时，偏置网络52使得三极管26和28截止，并提供驱动电流给三极管20，三极管20控制三极管14的导通。偏置网路52包括与分压器(电阻54，55组成)相连的二极管53，分压器用来给NPN三极管56的基极提供偏置，三极管56的集射电压为1.5V_BE。网络52使得三极管26的基极电压为2.5V₁.使得当三极管12的基射电压骤降至正常值的一半时(约为0.5V_BE)，三极管26和28开启。饱和三极管12的基射电压用来防止其他三极管的导通，除非当第一个三极管关闭和其基射电压骤降时。

饱和三极管的基射电压用来防止其他三极管的导通，除非当第一个三极管关闭和其基射电压骤降时。NPN三极管38的基极通过偏置电路40与三极管14的基极相连，当三极管14的基射电压骤降时，三极管24导通。三极管28与三极管26相连，将阳极电位加载在三极管26的发射极。当三极管12导通时，三极管26和28均截止，防止前置偏置电流流入三极管20的基极。偏置电路52与电位V+和三极管26的基极相连，使得当开关33打开时，三极管26和28截止。

由于开关门限电压是基射电压的函数，且门限电压V_BE随温度变化。由于当其它三极管截止时，推拉级三极管迅速导通，使得电路的开关转换速度提高，减少了信号交叠的时间。

Claims

1.一种无信号交叠的推挽式开关驱动电路，其特征是：电路中的第一个电位和第二个电位均加载到输出端，第一个电位比第二个电位高，该电路包括：第一个双极型三极管含有发射极，基极和集电极，第一个双极型三极管将端口连接到第一个电位端；第二个双极型三极管含有发射极，基极和集电极，第二个双极型三极管将端口连接到第二个电位端；第一个控制电路用来控制第一个三极管的导通，第一个控制电路与上述第二个三极管的基极相连，并受第二个三极管的基射电压的影响，直到第二个三极管截止时才将第一个三极管开启。第二个控制电路用来控制第二个三极管的导通，第二个控制电路与上述第一个三极管的基极相连，并受第二个三极管的基射电压影响，直到第一个三极管截止时才将第二个三极管开启。

2.根据权利要求1所述的无信号交叠的推挽式开关驱动电路，其特征是：第一个控制电路包括串联在第一个电位和第二个电位间的第三个双极型三极管和第四个双极型三极管，第三个双极型三极管和第四个双极型三极管公共节点连接到第一个三极管的基极上，第三个三极管导通后使得第一个三极管截止，第四个三极管导通后使得第一个三极管导通；上述第二个控制电路包括串联在第一个电位和第二个电位间的第五个双极型三极管和第六个双极型三极管，第五个双极型三极管和第六个双极型三极管的公共节点与第二个三极管的基极相连，第五个三极管导通后使得第二个三极管截止，第六个三极管导通后使得第二个三极管导通。

3.根据权利要求1所述的无信号交叠的推挽式开关驱动电路，其特征是：第一个偏置电路用来为第四个三极管的基极提供控制电压，上述第一个偏置电路受第二个三极管的基射电压的影响；第二个控制电路包括为第六个三极管提供偏置的第二个偏置电路，第二个偏置电路受第一个三极管的基射电压的影响，为第六个三极管提供偏置电压。

4.根据权利要求1所述的无信号交叠的推挽式开关驱动电路，其特征是：在推挽电路中，输出端通过第一个三极管与第一个电位端相连，通过第二个三极管与第二个电位端相连；使上述第一个和第二个三极管不产生重叠驱动的方法的步骤是：

a.为第一个三极管提供第一个偏置电路，上述第一个偏置电路受第二个三极管的基射电压的影响，第二个三极管导通时，偏置电压不能加载到第一个三极管上；

b.为第二个三极管提供第二个偏置电路，上述第二个偏置电路受第一个三极管的基射电压的影响，第一个三极管导通时，偏置电压不能加载到第二个三极管上。