SE516012C2 - Styreförspänningsanordning - Google Patents

Description

30 516' 012 . . . . _ _ Ett vanligt sätt att minska viloströmmens IDQ variation med ändringar i temperatur är att inkoppla en diskret diod DI i serie med motståndet R1 på i fig. IB visat sätt. Spännings- fallet över dioden minskar allteftersom temperaturen ökar och eliminerar således delvis temperaturberoendet hos högfrekvenstransistorns viloström.

Det föreligger emellertid två uppenbara nackdelar med att använda en diod för tempera- turkompensering. För det första följer inte en diods temperaturkarakteristika exakt temperaturkarakteristikan för en LDMOS-högfrekvenstransistor För det andra är det svårt att åstadkomma god termisk koppling mellan en diskret diod och transistom, vilket resulterar i olika temperaturer hos de båda komponenterna.

REDoGöRELsE FÖR UPPFINNINGEN Ändamålet med uppfinningen är att eliminera temperaturberoendet hos effekttransistorns viloström.

Detta ernås genom att styra effekttransistorns styreförspänning med hjälp av utspän- ningen hos en förspänningstransistor som är anordnad på samma kiselchips som effekttransistorn och genom att hopkoppla förspänningstransistorns styre och kollektor och mata dessa med en konstant ström från en extern krets.

Eftersom förspänningstransistorns styre och kollektor är förbundna med varandra kommer förspänningstransistorns styrespänning att automatiskt justeras till att upprätthålla den tvångsmässiga kollektorströmmen. Till följd av förspänningstransistorns inneboende temperaturberoende kommer styreförspänningen att minska allteftersom temperaturen ökar. Följaktligen kommer effekttransistorns styreförspänning att minska med ökande temperatur vilket resulterar i en konstant viloström.

Uppfinningen hanterar även fallet där styreförspänningen är högre, vilket resulterar i en negativ temperaturkoefficient hos viloströmmen. 10 15 20 25 30 '516 012 . . . - . .

FIGURBESKRIVNIN G Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning till bifogade ritning på vilken fig. 2 och 3 visar en första respektive en andra utföringsform av en styreförspännings- anordning enligt uppfinningen.

BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN I fig. 2 och 3 har kretselement som är identiska med ovan beskrivna kretselement i fig. 1A och IB försetts med samma hänvisningsbeteckningar.

I fig. 2 visas en första styreförspänningsanordning enligt uppfinningen för en LDMOS- högfrekvenseffekttransistor 1, som är identisk med den i fig. 1A och lB visade transistorn.

Liksom i fig. 1A och IB matas en högfrekvenssignal till effekttransistorns 1 styre G via klämman 2 i fig. 2.

Styreförspänningsanordningen enligt uppfinningen innefattar en LDMOS-förspännings- fälteffekttransistor 3, vars styre G3 och kollektor D3 är hopkopplade, vars hopkopplade styre G3 och kollektor D3 är anslutna till effekttransistorns 1 styre G via en induktor L och vars emitter S3 är ansluten till effekttransistorns 1 emitter S.

I enlighet med uppfinningen skall förspänningstransistorns 3 hopkopplade styre G3 och kollektor D3 matas med en konstant likförström.

I fig. 2 inmatas denna konstanta förström IB av en extern krets (icke visad) via hög- frekvenssignalingångsklämman 2 tillsammans med inkommande högfrekvenssignaler.

Induktorn L används för att isolera förspänningstransistorn 3 från de inkommande högfrekvenssignalerna.

Förspänningstransistorns 3 utspänning styr effekttransistorns 1 styreförspänning VG. 10 15 20 25 30 516 012 ~ - . - 1 u . > , » .i 4 Förspänningstransistorns 3 utspänning kommer att minska allteftersom temperaturen stiger eftersom ingångsförströmmen IB är konstant. Effekttransistorns l styreförspänning VG kommer följaktligen också att minska med stigande temperatur för att hålla viloströmmen IDQ konstant.

Temperaturberoendet hos effekttransistorns 1 viloström IDQ kommer således att elimineras.

Strömförhållandet IDQ/IB är en funktion av storleksskillnaden mellan effekttransistorn 1 och förspänningstransistorn 3.

I enlighet med en utföringsform av uppfinningen ligger förspänningstransistorn 3 på samma kiselchips (icke visat) som effekttransistorn 1 för att optimera temperatur- följningen och är förspänningstransistorn 3 mycket mindre än effekttransistorn 1, exempelvis mer än 100 gånger mindre.

Det bör framhållas att strömförhållandet inte kommer att vara exakt lika med transistor- storleksförhållandet eftersom förspänningstransistorn 3 arbetar vid en mycket lägre kollektor-emitterspänning än effekttransistorn.

Induktorn L för att isolera förspänningstransistorn 3 från högfrekvenssignalerna i fig. 2 kan integreras på samma chips som transistorerna 2 och 3 men kan även vara en diskret komponent utanför chipset.

Fig. 3 visar en andra utföringsform av en styreförspänningsanordning i enlighet med uppfinningen.

Utföringsformen enligt fig. 3 är nästan identisk med utföringsformen enligt fig. 1 genom att en LDMOS-förspänningstransistor 3 har styret G3 och kollektorn D3 hopkopplade, är ansluten med hopkopplingspunkten mellan styret G3 och kollektorn D3 till en LDMOS- effekttransistors 1 styre G via ett högfrekvenssignalisoleringsorgan, som vid denna 10 516 012 . . . . . . i . i. 5 utföringsform är ett högimpedanselement Z i form av antingen ett motstånd eller en induktor. Ett motstånd kan väljas för att underlätta integreringen med transistom.

Vid utföringsformen enligt fig. 3 matas emellertid inte förspänningstransistorns 3 hopkopplade styre G3 och kollektor D3 med den konstanta förströmmen IB via transistorns 1 högfrekvenssignalingångsklämma 2. Hopkopplingspunkten mellan styret G3 och kollektorn D3 matas i stället med en konstant förström IB direkt från en extem strömkälla (icke visad).

Av det ovan anförda torde framgå att temperaturberoendet hos en effekttransistorns viloström kan elimineras genom att styra effekttransistorns styreförspänning med hjälp av utspänningen hos en förspänningstransistor på samma kiselchips som effekttransistorn och genom att hopkoppla förspänningstransistorns styre och kollektor och mata denna hopkoppling med en konstant ström från en extem krets.

Claims (5)

10 15 20 25 516012 PATENTKRAV

1. Anordning för förspänning av en LDMOS-högfrekvenseffekttransistors ( 1) styre och innefattande en på samma chips som effekttransistorn (1) anordnad LDMOS- förspänningstransistor (3), vars styre (G3) och kollektor (D3) är hopkopplade, varvid hopkopplingspunkten mellan styret (G3) och kollektorn (D3) hos förspänningstransistorn (3) är ansluten till effekttransistorns (1) styre (G) via ett högfrekvensisoleringsorgan (L, R), och vars ernitter (S3) är ansluten till effekttransistorns (1) emitter (S), kännetecknad av att hopkopplingspunkten mellan styret (G3) och kollektorn (D3) hos förspännings- transistorn (3) är anordnad att tillföras en externt genererad, konstant förström (IB) i och för att göra effekttransistorns (1) viloström (IDQ) oberoende av chipstemperaturen.

2. Anordning enligt kravet 1, kännetecknad av att förspänningstransistorn (3) är mindre än effekttransistorn (l).

3. Anordning enligt kravet 2, kännetecknad av att förspänningstransistorn (3) är mer än 100 gånger mindre än effekttransistorn (1).

4. Anordning enligt något av kraven 1 - 3, där högfrekvensisoleringsorganet är en induktor (L), kännetecknad av att hopkopplingspunkten mellan styret (G3) och kollektorn (D3) hos förspänningstransistorn (3) är anordnad att tillföras den konstanta förströmmen (IB) via induktorn (L).

5. Anordning enligt något av kraven l - 3, där högfrekvensisoleringsorganet är ett motstånd (R) med hög resistans, kännetecknad av att hopkopplingspunkten mellan styret (G3) och kollektorn (D3) hos förspänningstransistorn (3) är anordnad att tillföras den konstanta förströmmen (IB) direkt.