CN213990632U - 驱动加速电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电压驱动电路领域，提出一种驱动加速电路。本实用新型解决了目前图腾柱驱动电路中，由于晶体管的输出特征导致输出脉冲的上升沿及下降沿时间变长，会影响电路的性能指标的问题，包括图腾柱驱动电路，还包括加速电路，图腾柱驱动电路中的上晶体管通过加速电路连接图腾柱驱动电路中的下晶体管。通过本实用新型提出的驱动加速电路，可以有效的解决输出脉冲上升及下降时间过长的问题，在驱动输出脉冲电压幅值上也可以实现较宽范围的调节，并且能够满足在较高电压条件下的驱动用电设备和仪器的需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及电压驱动电路领域，尤其涉及一种驱动加速电路。
背景技术
驱动电路广泛应用于各种电子设备中，对驱动电路输出电压脉冲的上升下降沿要求越快越好，过长的上升下降沿时间，会影响到驱动脉冲的最大及最小占空比以及驱动最高频率。传统的图腾柱驱动电路，由于晶体管的输出特性(截止-饱和-截止)导致输出脉冲的上升及下降沿时间变长，影响电路的性能指标。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种驱动加速电路，能够有效的降低图腾驱动电路中输出脉冲上升及下降时间。
本实用新型解决其技术问题，采用的技术方案是：
驱动加速电路，包括图腾柱驱动电路，还包括加速电路，所述图腾柱驱动电路中的上晶体管通过所述加速电路连接图腾柱驱动电路中的下晶体管。
作为一种优选的方案是，所述加速电路包括第一电感和第一二极管，所述第一电感与第一二极管并联，并联的一端连接图腾柱驱动电路中的上晶体管，并联的另一端连接图腾柱驱动电路中的下晶体管。
作为一种优选的方案是，所述图腾柱驱动电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第一上晶体管和第一下晶体管，所述第一上晶体管和第一下晶体管均为PNP型三极管，所述第一电容的一端和第三电阻的一端均用于连接信号输入端，第一电容的另一端和第三电阻的另一端均连接第一上晶体管的基极，第一电阻的一端连接第一上晶体管的基极，另一端连接第一上晶体管的发射极，第一上晶体管的发射极用于连接正向电压供电端，第一上晶体管的极电极分别连接第一二极管的正极、第一电感的一端、第一下晶体管的基极和第二电阻的一端，第一二极管的负极和第一电感的另一端均连接第一下晶体管的发射极，第一下晶体管的发射极用于连接信号输出端，第一下晶体管的极电极和第二电阻的另一端均连接负向电压供电端。
作为一种优选的方案是，所述图腾柱驱动电路包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第二电容、第二二极管、第二上晶体管和第二下晶体管，所述第二上晶体管和第二下晶体管均为NPN型三极管，所述第二二极管的负极和第二电容的一端均用于连接信号输入端，第二电容的另一端连接第四电阻的一端，第二二极管的正极连接第五电阻的一端，第五电阻的另一端分别连接第四电阻的一端和第二下晶体管的基极，第四电阻的另一端和第二下晶体管的发射极均连接负向电压供电端，第二下晶体管的极电极分别连接第一二极管的负极、第一电感的一端、第二上晶体管的基极和第六电阻的一端，第一二极管的正极和第一电感的另一端均连接第二上晶体管的发射极，第二上晶体管的发射极用于连接信号输出端，第六电阻的另一端和第二上晶体管的极电极均连接正向电压供电端。
本实用新型的有益效果是，通过上述驱动加速电路，可以通过其中的加速电路加速驱动晶体管的开关速度，从而显著提高了图腾柱驱动电路中输出脉冲上升沿和下降沿，达到了降低图腾柱驱动电路中输出脉冲上升沿和下降沿的时长的目的。
附图说明
图1为本实用新型实施例1中的驱动加速电路的电路原理图；
图2为本实用新型实施例2中的驱动加速电路的电路结构图；
图3为本实用新型实施例3中的驱动加速电路的电路结构图；
图4为本实用新型实施例4中+5V、-50V供电时驱动加速电路与传统电路的对比测试图；
图5为本实用新型实施例4中+50V、-5V供电时驱动加速电路与传统电路的对比测试图；
其中，R1为第一电阻，R2为第二电阻，R3为第三电阻，R4为第四电阻，R5为第五电阻，R6为第六电阻，D1为第一二极管，D2为第二二极管，C1为第一电容，C2为第二电容，L1为第一电感，Q1为第一上晶体管，Q2为第一下晶体管，Q3为第二上晶体管，Q4为第二下晶体管，IN为信号输入端，OUT为信号输出端，+VCC为正向电压供电端，-VCC为负向电压供电端。
具体实施方式
下面结合附图及实施例，详细描述本实用新型的技术方案。
实施例1
本实施例提供的一种驱动加速电路，其电路原理图见图1，其中，该驱动加速电路包括图腾柱驱动电路，还包括加速电路，其中，图腾柱驱动电路中的上晶体管通过所述加速电路连接图腾柱驱动电路中的下晶体管。
本实施例中，加速电路包括第一电感L1和第一二极管D1，第一电感L1与第一二极管D1并联，并联的一端连接图腾柱驱动电路中的上晶体管，并联的另一端连接图腾柱驱动电路中的下晶体管。
这里，在传统的图腾柱驱动电路的上晶体管和下晶体管中间增加了第一电感L1、第一二极管D1等组成的加速电路，利用了电感的电流突变特性加速驱动晶体管的开关速度，从而达到提高驱动电路输出脉冲上升下降沿的目的。
具体的，采用了简单的电路在较高电压条件下输出驱动脉冲，对输出驱动速度进行加速，使输出驱动脉冲的上升沿和下降沿时间更短，而且可以有效降低整个驱动电路的的损耗，确保后级电路工作更加稳定，提升整个电路的可靠性。
并且，在较高电压条件下，采用2个晶体管、第一二极管D1、第一电感L1等组成的驱动电路，可以在低功耗条件下，实现输出驱动加速，有效解决了驱动电路功耗大及驱动速度缓慢的问题。
实施例2
参见本实施例在实施例1的基础上，参见图2，图腾柱驱动电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第一上晶体管Q1和第一下晶体管Q2，其中，第一上晶体管Q1和第一下晶体管Q2均为PNP型三极管，第一电容C1的一端和第三电阻R3的一端均用于连接信号输入端IN，第一电容C1的另一端和第三电阻R3的另一端均连接第一上晶体管Q1的基极，第一电阻R1的一端连接第一上晶体管Q1的基极，另一端连接第一上晶体管Q1的发射极，第一上晶体管Q1的发射极用于连接正向电压供电端+VCC，第一上晶体管Q1的极电极分别连接第一二极管D1的正极、第一电感L1的一端、第一下晶体管Q2的基极和第二电阻R2的一端，第一二极管D1的负极和第一电感L1的另一端均连接第一下晶体管Q2的发射极，第一下晶体管Q2的发射极用于连接信号输出端OUT，第一下晶体管Q2的极电极和第二电阻R2的另一端均连接负向电压供电端-VCC。
该电路主要应用在较高负压条件下，主要是利用三极管开关和电流放大特性增强输出的驱动能力，最终得到反向高电压的驱动输出。电路中利用第一电容C1的充放电电流突变特性可以适当的加快第一上晶体管Q1的开通和关断速度；通过调节第二电阻R2的阻值来改变第一下晶体管Q2的饱和导通电流；利用第一电感的充放电电流突变特性，选用第一二极管D1与第一电感L1一起来增强驱动输出的上升和下降的速度。
实施例3
本实施例在实施例1的基础上，参见图3，图腾柱驱动电路包括第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第二电容C2、第二二极管D2、第二上晶体管Q3和第二下晶体管Q4，第二上晶体管Q3和第二下晶体管Q4均为NPN型三极管，第二二极管D2的负极和第二电容C2的一端均用于连接信号输入端IN，第二电容C2的另一端连接第四电阻R4的一端，第二二极管D2的正极连接第五电阻R5的一端，第五电阻R5的另一端分别连接第四电阻R4的一端和第二下晶体Q4管的基极，第四电阻R4的另一端和第二下晶体管Q4的发射极均连接负向电压供电端-VCC，第二下晶体管Q4的极电极分别连接第一二极管D1的负极、第一电感L1的一端、第二上晶体Q3管的基极和第六电阻R6的一端，第一二极管D1的正极和第一电感L1的另一端均连接第二上晶体管Q3的发射极，第二上晶体管Q3的发射极用于连接信号输出端OUT，第六电阻R6的另一端和第二上晶体管Q3的极电极均连接正向电压供电端+VCC。
该电路主要应用在较高正压条件下，主要是利用三极管开关和电流放大特性增强输出的驱动能力，最终得到反向高电压的驱动输出。电路中利用第二电容C2的充放电电流突变特性可以适当的加快第二下晶体管Q4的开通和关断速度；通过调节第六电阻R6的阻值来改变第二上晶体管Q3的饱和导通电流；通过第二二极管D2单向导电性，改变第二下晶体管Q4的Vbe电压来开通或者关断第二下晶体管Q4；利用第一电感L1的充放电电流突变特性，选用第一二极管D1和第一电感L1来增强驱动输出的上升和下降的速度。
实施例4
本实施例基于实施例1、2和3，在实际应用过程中，可以根据技术要求配置不同参数的三极管、电阻、电容及电感，可以实现+100V到-5V或者+5V到-100V的宽范围驱动电压输出，其中图4为+5V、-50V供电时的对比测试图，图5为+50V、-5V供电时的对比测试图，从图4和图5可以看出，本实施例的驱动加速电路相对于传统电路均能显著提高图腾柱驱动电路中输出脉冲上升沿和下降沿。
Claims (3)
1.驱动加速电路，包括图腾柱驱动电路，其特征在于，还包括加速电路，所述图腾柱驱动电路中的上晶体管通过所述加速电路连接图腾柱驱动电路中的下晶体管；
所述加速电路包括第一电感和第一二极管，所述第一电感与第一二极管并联，并联的一端连接图腾柱驱动电路中的上晶体管，并联的另一端连接图腾柱驱动电路中的下晶体管。
2.根据权利要求1所述的驱动加速电路，其特征在于，所述图腾柱驱动电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第一上晶体管和第一下晶体管，所述第一上晶体管和第一下晶体管均为PNP型三极管，所述第一电容的一端和第三电阻的一端均用于连接信号输入端，第一电容的另一端和第三电阻的另一端均连接第一上晶体管的基极，第一电阻的一端连接第一上晶体管的基极，另一端连接第一上晶体管的发射极，第一上晶体管的发射极用于连接正向电压供电端，第一上晶体管的极电极分别连接第一二极管的正极、第一电感的一端、第一下晶体管的基极和第二电阻的一端，第一二极管的负极和第一电感的另一端均连接第一下晶体管的发射极，第一下晶体管的发射极用于连接信号输出端，第一下晶体管的极电极和第二电阻的另一端均连接负向电压供电端。
3.根据权利要求1所述的驱动加速电路，其特征在于，所述图腾柱驱动电路包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第二电容、第二二极管、第二上晶体管和第二下晶体管，所述第二上晶体管和第二下晶体管均为NPN型三极管，所述第二二极管的负极和第二电容的一端均用于连接信号输入端，第二电容的另一端连接第四电阻的一端，第二二极管的正极连接第五电阻的一端，第五电阻的另一端分别连接第四电阻的一端和第二下晶体管的基极，第四电阻的另一端和第二下晶体管的发射极均连接负向电压供电端，第二下晶体管的极电极分别连接第一二极管的负极、第一电感的一端、第二上晶体管的基极和第六电阻的一端，第一二极管的正极和第一电感的另一端均连接第二上晶体管的发射极，第二上晶体管的发射极用于连接信号输出端，第六电阻的另一端和第二上晶体管的极电极均连接正向电压供电端。
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2020
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