大家知道什么是柵極脈沖驅(qū)動電路嗎?它的工作原理是什么?在脈沖雷達(dá)應(yīng)用中，從發(fā)射到接收操作的過渡期間需要快速開啟/關(guān)閉高功率放大器 (HPA)。典型的轉(zhuǎn)換時間目標(biāo)可能小于1 s,。傳統(tǒng)上，這是通過漏極控制來實現(xiàn)的,。漏極控制需要在28 V至50 V的電壓下切換大電流。已知開關(guān)功率技術(shù)可以勝任這一任務(wù),，但會涉及額外的物理尺寸和電路問題,。在現(xiàn)代相控陣天線開發(fā)中，雖然要求盡可能低的SWaP(尺寸重量和功耗),，但希望消除與HPA漏極開關(guān)相關(guān)的復(fù)雜問題,。

    本文提出了一種獨特但簡單的柵極脈沖驅(qū)動電路,，為快速開關(guān)HPA提供了另一種方法，同時消除了與漏極開關(guān)有關(guān)的電路,。實測切換時間小于200 ns,，相對于1 s的目標(biāo)還有一些裕量。其他特性包括：解決器件間差異的偏置編程能力,，保護(hù)HPA免受柵極電壓增加影響的柵極箝位,，以及用于優(yōu)化脈沖上升時間的過沖補償,。

    典型漏極脈沖配置

    通過漏極控制開關(guān)HPA的典型配置如圖1所示,。一個串聯(lián)FET開啟輸入HPA的高電壓?？刂齐娐沸枰獙⑦壿嬰娖矫}沖轉(zhuǎn)換為更高電壓以使串聯(lián)FET導(dǎo)通,。

    此配置的難點包括：

    ●大電流的切換要求從大容量電容到HPA漏極引腳的路徑是一條低電感路徑。

    ●關(guān)閉時,，漏極電容保有電荷,，需要額外的放電路徑。這是通過額外的FET Q2來實現(xiàn)的,，對控制電路的約束隨之增加：Q1和Q2絕不能同時使能,。

    ●很多情況下，串聯(lián)FET是N溝道器件,。這要求控制電路產(chǎn)生一個高于HPA漏極電壓的電壓才能開啟,。

    控制電路的設(shè)計方法已是眾所周知且行之有效。然而,，相控陣系統(tǒng)不斷期望集成封裝并降低SWaP,，因此希望消除上述難點。實際上,，人們的愿望是完全消除漏極控制電路,。

    推薦柵極脈沖電路

    柵極驅(qū)動電路的目標(biāo)是將邏輯電平信號轉(zhuǎn)換成合適的GaN HPA柵極控制信號。需要一個負(fù)電壓來設(shè)置適當(dāng)?shù)钠秒娏?，以及一個更大的負(fù)電壓來關(guān)閉器件,。因此，電路應(yīng)接受正邏輯電平輸入并轉(zhuǎn)換為兩個負(fù)電壓之間的脈沖,。電路還需要克服柵極電容影響,，提供急速上升時間，過沖應(yīng)極小或沒有,。

    對柵極偏置設(shè)置的擔(dān)憂是,，偏置電壓的小幅增加可能導(dǎo)致HPA電流的顯著增加。這就增加了一個目標(biāo),，即柵極控制電路應(yīng)非常穩(wěn)定,，并有一個箝位器來防止受損,。另一個問題是，設(shè)置所需漏極電流時,，不同器件的最佳偏置電壓有差異,。這種差異使得人們更希望有系統(tǒng)內(nèi)可編程柵極偏置特性。以上就是柵極脈沖驅(qū)動電路的工作原理,，在設(shè)計的過程中要不斷總結(jié)經(jīng)驗,，再能更加了解這些產(chǎn)品。