CN107800392A - 一种e‑phemt微波宽带放大器静电防护电路 - Google Patents
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Abstract
一种E‑PHEMT微波宽带放大器静电防护电路，适用于微电子领域。电路由PIN二极管保护电路、输出保护电路、有源偏置电路组成。电路结构紧凑，体积小，工作稳定，适应性好，提高了工作效率，准确启性高、功耗低，且具有良好的抗干扰性和可靠性，最终在保证放大器微波特性的前提下，提升了放大器的抗静电能力。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种E-PHEMT微波宽带放大器静电防护电路，适用于微电子领域。
背景技术
E-PHEMT微波宽带放大器是指以增强型PHEMT场效应管做为核心放大芯片，采用宽带反馈电路构成的宽带放大器.相比传统的基于硅材料三极管放大芯片构成的放大器，E-PHEMT宽带放。大器具有频带更宽、噪声低、动态范围大和效率高等电性能指标上的优势.基于E-PHEMT器件的放大器逐渐取代传统的硅放大器，更多应用于军用地面设备及航空航天领域.E-P H EMT器件采用的是砷化稼半导体材料，抗静电方面的能力要低于硅三极管，一般在500 V以下。为了适应军用电子元器件对产品的可靠性更高要求，需要在放大器电路的设计中加入防静电电路设计，增加静电防护电路。
现有技术中，宽带放大器完整电路由直流偏置电路和交流匹配电路2部分组成，交流匹配电路部分采用负反馈电路原理实现宽带匹配，负反馈电路是由电阻R和串联电感L构成.电阻决定了电路的反馈系数，串联电感对放大器宽带内增益频率特性的平坦度进行补偿.该电路形式使放大器工作频率达到20 MHz-1000 MHz之间，增益平坦度控制在0. 5 dB以内。
降低微波宽带放大器静电保护电路的寄生效应对电路的影响，同时还要保证足够的静电防护能力是微波宽带放大器静电保护电路设计的重点和难点。微波宽带放大器的另一个设计难点是对保护电路的体积和复杂度要求。由于该放大器封装外壳体积较小，无法集成过于复杂的保护电路。
因此微波宽带放大器的静电保护电路设计要求寄生参量小、钳位电压低和结构简单，既要考虑保护效果还要兼顾其高频特性对放大器的影响。
发明内容
本发明提供一种E-PHEMT微波宽带放大器静电防护电路，电路结构紧凑，体积小，工作稳定，适应性好，提高了工作效率，准确启性高、功耗低，且具有良好的抗干扰性和可靠性，最终在保证放大器微波特性的前提下，提升了放大器的抗静电能力。
本发明所采用的技术方案是。
E-PHEMT微波宽带放大器静电防护电路由PIN二极管保护电路、输出保护电路、有源偏置电路组成。
所述PIN二极管保护电路采用“背对背”的组成结构，确保了保护电路对正负2种脉冲都能起到较好的保护效果，PIN二极管在小信号下的微波特性可以通过软件仿真进行初步的评估，电路可应用在放大器输入端。由于使用的PIN二极管寄生参量小，输入信号小，该电路结构起到了很好的保护作用并对微波特性影响较小。
所述输出保护电路采取了二极管串联和加反向偏压的方法。电源端口利用有源偏置电路自身对静电放电的保护效果，实现了电源端日的抗静电能力的提升，3个端口保护电路的设计兼顾了保护效果、电路尺寸及微波特性，与被保护电路进行有机的结合，最终在保证放大器微波特性的前提下，提升了放大器的抗静电能力。D3为反向二极管对负脉冲进行保护，利用电路中偏置电压作为二极管反向偏置电压，解决了其对输出功率的影响；D4和D5采用串联结构提高了导通电压，即保证了放大器输出功率指标，同时也起到充分的防护作用。
所述有源偏置电路利用R1和R2构成的分压网络为T1提供基极电压控制流经R3的电流，从而达到恒流的效果，R4和R5组成的分压网络为E-PHEMT器件T2提供栅压。由于T1与R4和R5的存在，使得在高电压情况下T1的沟道电阻变大，能够大大降低T2的漏压VD和栅压VG，T1为硅三极管，自身的耐压能力要强于T2，在静电放电过程中会对T2形成一定的保护。
本发明的有益效果是：电路结构紧凑，体积小，工作稳定，适应性好，提高了工作效率，准确启性高、功耗低，且具有良好的抗干扰性和可靠性，最终在保证放大器微波特性的前提下，提升了放大器的抗静电能力。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的PIN二极管保护电路。
图2是本发明的输出保护电路。
图3是本发明的有源偏置电路。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1，PIN二极管保护电路采用“背对背”的组成结构，确保了保护电路对正负2种脉冲都能起到较好的保护效果，PIN二极管在小信号下的微波特性可以通过软件仿真进行初步的评估，电路可应用在放大器输入端。由于使用的PIN二极管寄生参量小，输入信号小，该电路结构起到了很好的保护作用并对微波特性影响较小。
如图2, 输出保护电路采取了二极管串联和加反向偏压的方法。电源端口利用有源偏置电路自身对静电放电的保护效果，实现了电源端日的抗静电能力的提升，3个端口保护电路的设计兼顾了保护效果、电路尺寸及微波特性，与被保护电路进行有机的结合，最终在保证放大器微波特性的前提下，提升了放大器的抗静电能力。D3为反向二极管对负脉冲进行保护，利用电路中偏置电压作为二极管反向偏置电压，解决了其对输出功率的影响；D4和D5采用串联结构提高了导通电压，即保证了放大器输出功率指标，同时也起到充分的防护作用。
如图3，有源偏置电路利用R1和R2构成的分压网络为T1提供基极电压控制流经R3的电流，从而达到恒流的效果，R4和R5组成的分压网络为E-PHEMT器件T2提供栅压。由于T1与R4和R5的存在，使得在高电压情况下T1的沟道电阻变大，能够大大降低T2的漏压VD和栅压VG，T1为硅三极管，自身的耐压能力要强于T2，在静电放电过程中会对T2形成一定的保护。
Claims (9)
1.一种E-PHEMT微波宽带放大器静电防护电路，其特征是：所述的E-PHEMT微波宽带放大器静电防护电路PIN二极管保护电路、输出保护电路、有源偏置电路组成。
2.根据权利要求1所述的一种E-PHEMT微波宽带放大器静电防护电路，其特征是：所述PIN二极管保护电路采用“背对背”的组成结构，确保了保护电路对正负2种脉冲都能起到较好的保护效果。
3.根据权利要求1所述的一种E-PHEMT微波宽带放大器静电防护电路，其特征是：所述的PIN二极管保护电路中，使用的PIN二极管寄生参量小，输入信号小，该电路结构起到了很好的保护作用并对微波特性影响较小。
4.根据权利要求1所述的一种E-PHEMT微波宽带放大器静电防护电路，其特征是：所述的输出保护电路采取了二极管串联和加反向偏压的方法。
5.电源端口利用有源偏置电路自身对静电放电的保护效果，实现了电源端日的抗静电能力的提升。
6.根据权利要求1所述的一种E-PHEMT微波宽带放大器静电防护电路，其特征是：所述输出保护电路中，D3为反向二极管对负脉冲进行保护，利用电路中偏置电压作为二极管反向偏置电压，解决了其对输出功率的影响。
7.根据权利要求1所述的一种E-PHEMT微波宽带放大器静电防护电路，其特征是：所述输出保护电路中，D4和D5采用串联结构提高了导通电压，即保证了放大器输出功率指标，同时也起到充分的防护作用。
8.根据权利要求1所述的一种E-PHEMT微波宽带放大器静电防护电路，其特征是：所述有源偏置电路利用R1和R2构成的分压网络为T1提供基极电压控制流经R3的电流，从而达到恒流的效果。
9.根据权利要求1所述的一种E-PHEMT微波宽带放大器静电防护电路，其特征是：所述有源偏置电路中，R4和R5组成的分压网络为E-PHEMT器件T2提供栅压，由于T1与R4和R5的存在，使得在高电压情况下T1的沟道电阻变大，能够大大降低T2的漏压VD和栅压VG，T1为硅三极管，自身的耐压能力要强于T2，在静电放电过程中会对T2形成一定的保护。
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Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN107800392A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020001522A1 (zh) * | 2018-06-29 | 2020-01-02 | 南京中兴新软件有限责任公司 | 一种放大器偏置电压保护电路及电子设备 |
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2016
- 2016-08-30 CN CN201610747106.7A patent/CN107800392A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020001522A1 (zh) * | 2018-06-29 | 2020-01-02 | 南京中兴新软件有限责任公司 | 一种放大器偏置电压保护电路及电子设备 |
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Application publication date: 20180313 |
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