CN209545536U - 一种固态雷达中固态功放电压时序保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种固态雷达中固态功放电压时序保护电路，包括负压发生单元、负压稳压单元、NPN三极管、接地电阻、P沟道场效应管、供电单元与GaN功率放大器；所述负压发生单元通过负压稳压单元与所述NPN三极管发射极、GaN功率放大器栅极负压输入端、接地电阻相连；所述供电单元第一输出端与所述P沟道场效应管源极相连；所述供电单元第二输出端与所述NPN三极管集电极、P沟道场效应管栅极相连；所述P沟道场效应管漏极与所述GaN功率放大器的漏极端相连。本实用新型能够有效的控制GaN功率管的加电时序，避免GaN功率放大器管的损坏电路简单且工作稳定。
Description
技术领域
本实用新型属于电路领域，尤其涉及一种固态雷达中固态功放电压时序保护电路。
背景技术
针对我国目前面临的多发性、频发性气象灾害，国家投入大量资源进行气象探测及预报，包括全国布网的数百部各型天气雷达。为了保障气象探测及预报，各型雷达需二十四小时不间断的正常工作。而保障雷达的正常工作及探测的正确性、准确性就成了眼前的一大难题。而雷达中固态功放是其中重要组成部分，有着极其重要的作用。
目前为了提高功率放大器器件在微波频段上的单位功率密度，采用的氮化镓GaN工艺技术，采用此类技术的功率放大器，有个明显特性就是栅极电压为负电压，漏极电压为正电压。先开启栅极负压-Vgg，而且超过一定门限时，再加漏极电压Vdd，功率放大器才有静态电流，才能正常工作，如果供给栅极负压-Vgg的电源故障，那么输出为0，GaN功率放大器的静态电流会远超过正常值，容易让GaN功率放大器热烧毁。
现有固态雷达中功放电源时序电路，容易出现上电顺序的错误或者栅极电压的失效造成GaN功率放大器管的损坏，而且电路复杂且成本较高。
实用新型内容
本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种固态雷达中固态功放电压时序保护电路，包括负压发生单元、负压稳压单元、NPN三极管、接地电阻、P沟道场效应管、供电单元与GaN功率放大器；所述负压发生单元通过负压稳压单元与所述NPN三极管发射极、GaN功率放大器栅极负压输入端、接地电阻相连；所述供电单元第一输出端与所述P沟道场效应管源极相连；所述供电单元第二输出端与所述NPN三极管集电极、P沟道场效应管栅极相连；所述P沟道场效应管漏极与所述GaN功率放大器的漏极端相连。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型能够有效的控制GaN功率管的加电时序，带有保护功能，避免上电顺序的错误或者栅极电压的失效造成GaN功率放大器管的损坏极大的提高了GaN功率管的工作稳定性及可靠性，而且电路实现较简单，成本低廉，增强了整个功放单元工作稳定性，提高了电路的可靠度。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理图；
图2是本实用新型的电路图。
图中：N1-负压发生器；N2-负压稳压器；N3-GaN功率放大器；N4-或非门；U-供电单元；V1-NPN三极管；V2-P沟道场效应管；V3-肖特基二极管；V4-发光二极管；R1-第一电阻；R2-第二电阻；R3-第三电阻；R4-第四电阻；R5-第五电阻；R6-第六电阻。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
如附图1所示，本实用新型一种固态雷达中固态功放电压时序保护电路，包括负压发生单元、负压稳压单元、NPN三极管、接地电阻、P沟道场效应管、供电单元与GaN功率放大器；所述负压发生单元通过负压稳压单元与所述NPN三极管发射极、GaN功率放大器栅极负压输入端、接地电阻相连；所述供电单元第一输出端与所述P沟道场效应管源极相连；所述供电单元第二输出端与所述NPN三极管集电极、P沟道场效应管栅极相连；所述P沟道场效应管漏极与所述GaN功率放大器的漏极端相连。
进一步的，所述供电单元与所述NPN三极管集电极之间还设置有第一电阻与第二电阻；所述供电电源通过第一电阻与P沟道场效应管、第二电阻第一端相连；所述NPN三极管集电极与第二电阻第二端相连。
进一步的，该保护电路还包括肖特基二极管、第三电阻、或非门电路、第四电阻；所述肖特基二极管负极用于控制信号输入；所述负压稳压单元输出端通过第三电阻与所述肖特基二极管正极、或非门电路输入端相连；所述或非门电路输出端接所述NPN三极管发射极、接地电阻。
如附图2所示该时序保护电路，第四电阻接地，肖特基二极管负极接控制信号输入。负压稳压器输入端由5V直流电源供电；负压稳压器输出端接GaN功率放大器栅极负压输入端。
当负压发生器输出负压后，NPN三极管的门限电压打通后，P沟道场效应管的栅极电压拉低，当P沟道场效应管的VGS超过门限电压时，P沟道场效应管处于导通状态(Rds等效电阻约为0.2欧姆)。此时P沟道场效应管就当于一个开关的作用。这时漏极供电Vdd才能正常加载到GaN功率放大器的漏极。如果栅极端负压-Vgg一旦发生故障，或者未启动，那么NPN三级管处于截止状态，此时P沟道场效应管的VGS电压趋近于0V，导致P沟道场效应管关断，从而漏极供电Vdd不能加载到GaN功率放大器的漏极端，没有静态电流，保护GaN功率放大器器件不被损害。
本实用新型能够有效的控制GaN功率管的加电时序，带有保护功能，避免上电顺序的错误或者栅极电压的失效造成GaN功率放大器管的损坏极大的提高了GaN功率管的工作稳定性及可靠性，而且电路实现较简单，成本低廉，增强了整个功放单元工作稳定性，提高了电路的可靠度。
本实用新型的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本实用新型的技术方案做出的技术变形，均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种固态雷达中固态功放电压时序保护电路，其特征在于，包括负压发生单元、负压稳压单元、NPN三极管、接地电阻、P沟道场效应管、供电单元与GaN功率放大器；所述负压发生单元通过负压稳压单元与所述NPN三极管发射极、GaN功率放大器栅极负压输入端、接地电阻相连；所述供电单元第一输出端与所述P沟道场效应管源极相连；所述供电单元第二输出端与所述NPN三极管集电极、P沟道场效应管栅极相连；所述P沟道场效应管漏极与所述GaN功率放大器的漏极端相连。
2.根据权利要求1所述一种固态雷达中固态功放电压时序保护电路，其特征在于，所述供电单元与所述NPN三极管集电极之间还设置有第一电阻与第二电阻；所述供电电源通过第一电阻与P沟道场效应管、第二电阻第一端相连；所述NPN三极管集电极与第二电阻第二端相连。
3.根据权利要求1所述一种固态雷达中固态功放电压时序保护电路，其特征在于，还包括肖特基二极管、第三电阻、或非门电路、第四电阻；所述肖特基二极管负极用于控制信号输入；所述负压稳压单元输出端通过第三电阻与所述肖特基二极管正极、或非门电路输入端相连；所述或非门电路输出端接所述NPN三极管发射极、接地电阻。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112859675A (zh) * | 2021-01-04 | 2021-05-28 | 北京无线电测量研究所 | 一种加电顺序控制装置、方法、相控阵天线及雷达 |
| CN115441837A (zh) * | 2022-11-09 | 2022-12-06 | 广东省新一代通信与网络创新研究院 | 5g频段的射频功率放大器控制电路、射频电路 |
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2019
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