JP2020518147A - 自己伝導性のnチャンネルの出力段電界効果トランジスタの駆動装置、集積回路及びアンプ - Google Patents
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Abstract
Description
また、ドライバのトランジスタのソース電極は、第1ノードに接続され、ドライバのトランジスタのゲート電極は、第2ノードに電気的に接続され、ドライバのトランジスタのドレイン電極は、正電圧源に接続されている。抵抗の一方は、第2ノードに接続され、抵抗の他方は、正電圧源に接続されている。
出力段トランジスタのゲート電極における負電圧によって、ドライバのトランジスタをOFFにするため、ドライバのトランジスタのゲート電極とソース電極の間の電圧は、確実に負になっていなければならない。この状態においては、抵抗には高い電圧がかかり、ドライバの電力損失を招く。このため、特許文献1では、プッシュプル式アンプのバランスを図っている。
また、本発明によれば、請求項5に記載された、プッシュプル回路の交流電圧の電気的な増幅をするための装置が提供される。
第1トランジスタが設けられていることにより、Low信号が制御信号の入力部に印加されると、供給電圧が制御信号の出力部に印加可能である。負電圧が第1ノードの反対の第2ノードに印加されることで、第1トランジスタがOFFする。
抵抗の他方が第1ノードに接続されているので、この抵抗で電圧が降下することになり、これにより、ドライバの電力損失は、制御信号の出力部における電圧によって決められる。この電圧は、少なくとも第1トランジスタがOFFしているならば、正電圧源の電圧よりも低くなるので、ドライバは平均して消費電力が低くなる。
第1トランジスタがOFFし、第2トランジスタがONしているときにおいて、第1負電圧源の電圧は、制御信号の出力部の電圧を決定する。
第3トランジスタは、制御信号の入力部にHigh信号が印加されたときに、第1トランジスタを確実にOFFさせるために使用される。抵抗は、制御信号の入力部にLow信号が印加されたときに、第1トランジスタをONさせるために使用される。特に、抵抗の抵抗値、及び、第1負電圧と第2負電圧との電圧差は、抵抗での電圧降下が第1トランジスタを確実にOFFさせるといった観点や、抵抗での電力損失が可能な限り小さくなるといった観点に応じて、選択される。
DC電圧を第3トランジスタのゲートに印加することで、制御信号の入力部にHigh信号が印加されているときに、第3トランジスタは第2負電圧を第2ノードへ確実に切り替えることができる。
制御信号の入力部110は、DC電圧源GSQの正極側に更に接続されている。DC電圧源GSQの負極側は、第3トランジスタV3のゲート電極V3Gに接続されている。第3トランジスタV3のドレイン電極V3Dは、第2ノードN2に接続されている。
出力電圧は、駆動トランジスタV1(以下、電界効果トランジスタV1と称する)のソース電極V1Sで取り出される。ゲート電極V5Gに印加されるハイサイドドライバの制御電圧は、制御信号の出力部120に印加される。制御電圧は、DCバイアスにも供給され、且つ、第3トランジスタV3のゲート電極V3Gに印加される。
Low信号が制御信号の入力110部に印加される。これにより、第2トランジスタV5及び第3トランジスタV3がOFFになる。したがって、抵抗R1には電流が流れない。このため、第1トランジスタV4はONとなる。ここで、抵抗R1は、実施形態に係る自己導通性の第1トランジスタV4をOFFにするために必要な抵抗である。
High信号が制御信号の入力部110に印加される。これにより、第2トランジスタV5及び第3トランジスタV3がONになる。
ここで、電圧(−Ve)が第1ノードN1に印加される。この電圧(−Ve)は、電界効果トランジスタV1のゲート電極V1Gにも印加される。第2ノードN2には、電圧(−Ve)より低い電圧(−Vee)が印加される。第1ノードN1と第2ノードN2との間には電圧差がある。したがって、抵抗R1には電流が流れる。なお、抵抗R1が流れることは、実施形態に係る第1トランジスタV4をOFFにするために必要なことである。
このように、第1トランジスタV4はOFFになる。
ソース電極V1Sの電圧が負にはならない。ゲート電極V1Gには負の電圧(−Ve)が印加されているため、ソース電極V1Sとゲート電極V1Gの間に電圧降下が生じている。このため、電界効果トランジスタV1はOFFとなる。
Claims (9)
- 自己伝導性のnチャンネルの出力段電界効果トランジスタを駆動するための駆動装置であって、
制御信号の入力部と、制御信号の出力部と、第1及び第2ノードと、第1トランジスタと、を備え、
前記出力部は、前記電界効果トランジスタのゲート電極へ接続するための部分であり、
第1ノードは、前記出力部に接続され、
第1トランジスタのソース電極は、第1ノードに接続され、
第1トランジスタのゲート電極は、第2ノードに接続され、
第1トランジスタのドレイン電極は、供給電圧に接続され又は接続可能に構成され、
抵抗の一方には、第2ノードが接続されている、駆動装置において、
第1負電圧源と、第2トランジスタと、を備え、
前記抵抗の他方は、第1ノードに接続され、
第1負電圧源は、第1電圧を供給する電圧源であり、
第2トランジスタのソース電極は、第1負電圧源に接続され、
第2トランジスタのゲート電極は、前記入力部に接続され、
第2トランジスタのドレイン電極は、第1ノードに接続されている、駆動装置。 - 請求項1に記載の駆動装置であって、
第3トランジスタと、第2負電圧源と、を更に備え、
第3トランジスタのソース電極は、第2負電圧源に接続され、
第3トランジスタのドレイン電極は、第2ノードに接続されている、駆動装置。 - 請求項2に記載の駆動装置であって、
DC電圧源を更に備え、
前記DC電圧源の正極側は、前記入力部に接続され、
前記DC電圧源の負極側は、第3トランジスタのゲート電極に接続されている、駆動装置。 - 請求項1〜請求項3の何れか1つに記載の駆動装置であって、
第1トランジスタは、自己伝導性の電界効果トランジスタである、駆動装置。 - プッシュプル回路の交流電圧を電気的に増幅する駆動装置において、
少なくとも1つの自己伝導性のnチャンネルの出力段電界効果トランジスタと、
請求項1〜4の何れか1つに記載の、電界効果トランジスタを駆動する駆動装置と、を備え、
前記電界効果トランジスタは、ソース電極を有し、当該ソース電極の電位は、前記駆動装置の出力電圧によって振動し、
前記駆動装置は、前記電界効果トランジスタを駆動するための装置である、駆動装置。 - 請求項5に記載の駆動装置であって、
第3電圧源を更に備え、
第3電圧源は、前記供給電圧を供給し、
前記電界効果トランジスタのドレイン電極は、第3電圧源に接続され、
第3電圧源の電圧は、第1負電圧源の第1電圧と第2負電圧源の第2電圧との間の電圧差よりも、少なくとも1桁大きい電圧である、駆動装置。 - 請求項5又は請求項6に記載の駆動装置であって、
第1トランジスタのドレイン電極は、前記電界効果トランジスタのソース電極に接続されている、駆動装置。 - 請求項5〜請求項7の何れか1つに記載の駆動装置を備えている、集積回路。
- 請求項5〜7の何れか1つに記載の駆動装置を有する機器、又は、請求項8に記載の集積回路を有する機器であって、
当該機器は、電圧スイッチ式のマイクロ波パワーアンプであり、
前記マイクロ波パワーアンプは、クラスSのアンプである、機器。
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