CN212875683U - 一种匹配短波大功率收发开关的电源电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种匹配短波大功率收发开关的电源电路，其包括，输入滤波电路、变容二极管和镜像输出电路，其中，所述镜像输出电路的输出端采用电压跟随电路实现。滤波电路中的各个滤波容性器件能够滤除输入电压中的纹波，稳定输入信号，其还可利用其中的二极管器件实现整流和逆流保护。由此，输出稳定电压至镜像电路，并通过镜像电路实现高次谐波分量的抵消，利用中的电压跟随电路隔离负载的干扰信号，进一步保证电源输出信号的稳定性。

Description

一种匹配短波大功率收发开关的电源电路

技术领域

本实用新型涉及短波大功率开关技术领域，尤其涉及一种匹配短波大功率收发开关的电源电路。

背景技术

短波雷达信号收发需要通过HF开关实现发射通道和接收通道的切换。由于短波雷达自身发射峰值功率可达到1000W(50％占空比)，并且其工作频段受电台占用多，特别是10MHz以下电台干扰严重，频率占用尤其拥挤，因此，需要采用有源器件实现短波大功率收发开关，以提高开关的切换速度并利用有源器件的隔离度和线性特性，降低系统内部无效信号干扰。

短波大功率收发开关中的有源器件需要为其提供固定电平，以为各器件提供偏置电压，使其能够保持在需要的工作状态。但是，由于短波雷达信号收发峰值功率较大，因此，其射频端的回波以及系统内掺杂的高次谐波分量容易干扰电源，影响电源输出信号的稳定性，甚至使器件其脱离应有的工作状态。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种匹配短波大功率收发开关的电源电路。本申请通过滤波容性器件和镜像输出电路之间的配合可解决现有电源电路输出电压不稳定的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供的匹配短波大功率收发开关的电源电路，其包括：

输入端，其连接变压器，用于接收变压器所输入的电压；

输入滤波电路，其包括滤波电阻以及滤波容性器件，所述输入滤波电路的一端连接所述变压器的电压输出端，所述输入滤波电路的另一端与所述变压器连接相同的地电平；

变容二极管，其正极连接所述输入滤波电路，其负极与所述输入滤波电路连接相同的地电平；

镜像输出电路，其输入端连接所述变容二极管，其输出端设置为电压跟随电路，由所述电压跟随电路稳定输出电源电压。

可选的，如上任一所述的匹配短波大功率收发开关的电源电路，其中，所述变容二极管，其包括串联连接的两个，其中第一个变容二极管的正极连接所述输入滤波电路，第一个变容二极管的负极连接第二个变容二极管的正极，所述第二个变容二极管的负极与所述输入滤波电路连接相同的地电平。

可选的，如上任一所述的匹配短波大功率收发开关的电源电路，其中，所述输入滤波电路包括：

滤波电阻，其一端连接所述变压器的电压输出端；

滤波电容，其一端连接所述滤波电阻的另一端；

二极管，其正极连接滤波电阻的一端，其负极连接滤波电容的另一端；

稳压二极管，其负极连接滤波电容和二极管的公共端，其正极与所述变压器连接相同的地电平。

可选的，如上任一所述的匹配短波大功率收发开关的电源电路，其中，所述镜像输出电路包括：

第一开关管，其栅极连接第一个变容二极管的正极；

第一镜像电阻，其连接在所述第一开关管的源极与地电平之间；

第二开关管，其漏极与所述第一开关管的漏极连接，其栅极同样与第一开关管的漏极连接；

第二镜像电阻，其连接在所述第二开关管的源极和固定电平之间；

第三镜像电阻，其一端连接固定电平；

第三开关管，其源极连接所述第三镜像电阻的另一端，其栅极连接所述第二开关管的栅极；

第四镜像电阻，其连接在所述第三开关管的漏极和地电平之间，所述第四镜像电阻和第三开关管的公共端为所述镜像输出电路的输出端连接有电压跟随电路

可选的，如上任一所述的匹配短波大功率收发开关的电源电路，其中，所述电压跟随电路包括：

电压跟随管，其栅极连接所述第四镜像电阻和第三开关管的公共端，其漏极连接固定电平；

电压跟随电阻，其连接在所述电压跟随管的源极和地电平之间。

可选的，如上任一所述的匹配短波大功率收发开关的电源电路，其中，所述电压跟随电路中由所述电压跟随电阻和电压跟随管的公共端稳定输出电源电压。

可选的，如上任一所述的匹配短波大功率收发开关的电源电路，其中，所述第二开关管和第三开关管为PNP三极管；所述第一开关管为NPN三极管。

可选的，如上任一所述的匹配短波大功率收发开关的电源电路，其中，所述电压跟随管为NPN三极管。

本实用新型和现有方案相比具有如下技术效果:

1.本实用新型提供一种匹配短波大功率收发开关的电源电路，其利用输入滤波电路中的各个滤波容性器件滤除输入电压中的纹波，稳定输入信号，其还利用滤波电路中的二极管器件实现整流和逆流保护。由此，输出稳定电压至镜像电路，并通过镜像电路实现高次谐波分量的抵消，利用中的电压跟随电路隔离负载的干扰信号，进一步保证电源输出信号的稳定性。

2.进一步，本实用新型还可通过设置在输入滤波电路和镜像输出电路之间的变容二极管，对变压器信号进行整流，并通过变容二极管内部的寄生电阻阻抗实现对镜像输出电路输入端第一开关管的偏置。由此能够稳定变压器全周期内的电压输出信号。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本实用新型的实施例一起，用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为根据本实用新型的匹配短波大功率收发开关的电源电路的原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

本实用新型所提供的匹配短波大功率收发开关的电源电路，其通过图1所示的一下结构实现：

输入端IN，其连接变压器，用于通过变压器实现电压的转换并接收变压器所输入的3～12V电压；

输入滤波电路，其包括滤波电阻R1以及滤波容性器件，所述输入滤波电路的一端连接所述变压器的电压输出端，所述输入滤波电路的另一端与所述变压器连接相同的地电平；

变容二极管，其正极连接所述输入滤波电路，其负极与所述输入滤波电路连接相同的地电平；

镜像输出电路，其输入端连接所述变容二极管，其输出端设置为电压跟随电路，由所述电压跟随电路稳定输出电源电压。

其中的变容二极管一方面用于对变压器信号进行整流，另一方面还用于利用其内部的寄生电阻阻抗实现对镜像输出电路输入端第一开关管的偏置以稳定变压器全周期内的电压输出信号。为配合镜像输出电路对偏置电压的要求，其可设置所述变容二极管具体包括有相互串联连接的两个。其中第一个变容二极管CD1的正极连接所述输入滤波电路，第一个变容二极管CD1的负极连接第二个变容二极管CD2的正极，所述第二个变容二极管CD2的负极与所述输入滤波电路连接相同的地电平。

由此，所述镜像输出电路可设置在第二个变容二极管CD2的后级，通过如下的器件连接方式实现对高次谐波分量的抵消，并利用中的电压跟随电路隔离负载的干扰信号，进一步保证电源输出信号的稳定性：

第一开关管Q1，其栅极连接第一个变容二极管CD1的正极；

第一镜像电阻R2，其连接在所述第一开关管Q1的源极与地电平之间；

第二开关管Q2，其漏极与所述第一开关管Q1的漏极连接，其栅极同样与第一开关管Q1的漏极连接；

第二镜像电阻R3，其连接在所述第二开关管Q2的源极和固定电平VCC之间；

第三镜像电阻R4，其一端连接固定电平VCC；

第三开关管Q3，其源极连接所述第三镜像电阻R4的另一端，其栅极连接所述第二开关管Q2的栅极；

第四镜像电阻R5，其连接在所述第三开关管Q3的漏极和地电平之间，所述第四镜像电阻R5和第三开关管Q3的公共端为所述镜像输出电路的输出端连接由电压跟随管Q4和电压跟随电阻R6所构的电压跟随电路。

其中，所述电压跟随电路的等效阻抗可通过对电阻器件R5、R6的选择而设置为与第一开关管Q1和第一镜像电阻R2等效。电压跟随电路中的电压跟随管Q4，其具体可设置为通过栅极连接所述第四镜像电阻R5和第三开关管Q3的公共端，该电压跟随管Q4的漏极可连接固定电平VCC；所述的电压跟随电阻R6，其连接在所述电压跟随管Q4的源极和地电平之间，稳定负载。电压跟随电路中，所述电压跟随电阻R6和电压跟随管Q4的公共端可作为电源电路的输出端OUT稳定输出电源电压。

该匹配短波大功率收发开关的电源电路中，所述输入滤波电路具体可设置为包括：

滤波电阻R1，其一端连接所述变压器的电压输出端；

滤波电容C1，其一端连接所述滤波电阻R1的另一端；

二极管D1，其正极连接滤波电阻R1的一端，其负极连接滤波电容C1的另一端；

稳压二极管D2，其负极连接滤波电容C1和二极管D1的公共端，其正极与所述变压器连接相同的地电平。

由此，其可通过滤波电容C1、变容二极管所构成的容抗网络平滑输入信号的纹波，利用二极管D1稳压二极管D2和变容二极管实现整流。

上述电路中，所述第二开关管Q2和第三开关管Q3具体可设置为PNP三极管；所述第一开关管Q1和电压跟随管Q4具体可选择通过NPN三极管实现。

本领域普通技术人员可以理解：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种匹配短波大功率收发开关的电源电路，其特征在于，包括：

输入端(IN)，其连接变压器，用于接收变压器所输入的电压；

输入滤波电路，其包括滤波电阻(R1)以及滤波容性器件，所述输入滤波电路的一端连接所述变压器的电压输出端，所述输入滤波电路的另一端与所述变压器连接相同的地电平；

变容二极管，其正极连接所述输入滤波电路，其负极与所述输入滤波电路连接相同的地电平；

镜像输出电路，其输入端连接所述变容二极管，其输出端设置为电压跟随电路，由所述电压跟随电路稳定输出电源电压。

2.如权利要求1所述的匹配短波大功率收发开关的电源电路，其特征在于，所述变容二极管，其包括串联连接的两个，其中第一个变容二极管(CD1)的正极连接所述输入滤波电路，第一个变容二极管(CD1)的负极连接第二个变容二极管(CD2)的正极，所述第二个变容二极管(CD2)的负极与所述输入滤波电路连接相同的地电平。

3.如权利要求1所述的匹配短波大功率收发开关的电源电路，其特征在于，所述输入滤波电路包括：

滤波电阻(R1)，其一端连接所述变压器的电压输出端；

滤波电容(C1)，其一端连接所述滤波电阻(R1)的另一端；

二极管(D1)，其正极连接滤波电阻(R1)的一端，其负极连接滤波电容(C1)的另一端；

稳压二极管(D2)，其负极连接滤波电容(C1)和二极管(D1)的公共端，其正极与所述变压器连接相同的地电平。

4.如权利要求2所述的匹配短波大功率收发开关的电源电路，其特征在于，所述镜像输出电路包括：

第一开关管(Q1)，其栅极连接第一个变容二极管(CD1)的正极；

第一镜像电阻(R2)，其连接在所述第一开关管(Q1)的源极与地电平之间；

第二开关管(Q2)，其漏极与所述第一开关管(Q1)的漏极连接，其栅极同样与第一开关管(Q1)的漏极连接；

第二镜像电阻(R3)，其连接在所述第二开关管(Q2)的源极和固定电平(VCC)之间；

第三镜像电阻(R4)，其一端连接固定电平(VCC)；

第三开关管(Q3)，其源极连接所述第三镜像电阻(R4)的另一端，其栅极连接所述第二开关管(Q2)的栅极；

第四镜像电阻(R5)，其连接在所述第三开关管(Q3)的漏极和地电平之间，所述第四镜像电阻(R5)和第三开关管(Q3)的公共端为所述镜像输出电路的输出端连接有电压跟随电路。

5.如权利要求4所述的匹配短波大功率收发开关的电源电路，其特征在于，所述电压跟随电路包括：

电压跟随管(Q4)，其栅极连接所述第四镜像电阻(R5)和第三开关管(Q3)的公共端，其漏极连接固定电平(VCC)；

电压跟随电阻(R6)，其连接在所述电压跟随管(Q4)的源极和地电平之间。

6.如权利要求5所述的匹配短波大功率收发开关的电源电路，其特征在于，所述电压跟随电路中由所述电压跟随电阻(R6)和电压跟随管(Q4)的公共端稳定输出电源电压。

7.如权利要求4所述的匹配短波大功率收发开关的电源电路，其特征在于，所述第二开关管(Q2)和第三开关管(Q3)为PNP三极管；所述第一开关管(Q1)为NPN三极管。

8.如权利要求6所述的匹配短波大功率收发开关的电源电路，其特征在于，所述电压跟随管(Q4)为NPN三极管。

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