一種用于氮化鎵功率放大器的保護電路制造技術

本發明專利技術提供了一種用于氮化鎵功率放大器的保護電路，其包括：檢測電路及控制電路，檢測電路用于檢測氮化鎵功率放大器的工作狀態，控制電路用于根據工作狀態，輔助控制氮化鎵功率放大器工作。這樣本發明專利技術在一定程度上對氮化鎵功率放大器進行了保護，解決了現有技術不存在對氮化鎵功率放大器進行保護的問題。

Protective circuit for gallium nitride power amplifier

The present invention provides a method for protecting circuit, Gan power amplifier includes a detection circuit and a control circuit, detection circuit for detecting Gan power amplifier control circuit for working state, according to the working condition, auxiliary control Gan power amplifier. Thus, the invention protects the gallium nitride power amplifier to a certain extent, and solves the problem that the existing technical does not have protection for the Gan power amplifier.

【技術實現步驟摘要】
一種用于氮化鎵功率放大器的保護電路
本專利技術涉及氮化鎵功率放大器應用領域，尤其涉及一種用于氮化鎵功率放大器的保護電路。
技術介紹
氮化鎵功放管(GaN，Galliumnitridepowertransistor)是一種新型的耗盡型半導體材料，無論是基于硅襯底或者是碳化硅襯底的氮化鎵功放管，正常應用時柵極電壓均為負壓，由于負壓的特殊性，對于零偏置刪壓時，氮化鎵是飽和擊穿狀態，此時給漏極供電(通常為48V)，氮化鎵功放管將會被雪崩擊穿，之后器件完全失效；因氮化鎵內部有肖特基二極管防止刪壓導通，通常Igs很小，但是當氮化鎵功放管工作在大功率下，通常是在Psat工作點，，射頻信號會驅動肖特基二極管導致產生柵極電流Igsf，如下表1所示，每個氮化鎵廠商對于Igsf的影響都給出了最大值，當超出最大的Igsf時，氮化鎵器件將產生不可逆的損壞。表1
技術實現思路
本專利技術提供了一種用于氮化鎵功率放大器的保護電路，以解決現有技術不存在對氮化鎵功率放大器進行保護的問題。本專利技術提供了一種用于氮化鎵功率放大器的保護電路，包括檢測電路及控制電路；檢測電路用于檢測氮化鎵功率放大器的工作狀態；控制電路用于根據工作狀態，輔助控制氮化鎵功率放大器工作。進一步的，檢測電路包括輸入功率檢測電路，控制電路包括柵極電壓控制電路，輸入功率檢測電路用于檢測輸入到氮化鎵功率放大器柵極的實時輸入功率，柵極電壓控制電路用于根據實時輸入功率，控制實時輸入到氮化鎵功率放大器柵極的偏置柵壓大小。進一步的，輸入功率檢測電路包括耦合電路，耦合電路用于采用耦合的方式提取輸入到氮化鎵功率放大器柵極的實時輸入功率。進一步的，輸入功率檢測電路還包括信號轉換電路，信號轉換電路用于對耦合電路提取到的實時輸入功率進行檢波后，轉換為直流電信號。進一步的，信號轉換電路包括檢波二極管，檢波二極管采用檢波方式對耦合電路提取到的實時輸入功率進行檢波。進一步的，柵極電壓控制電路包括調整信號生成電路及柵壓輸出電路，調整信號生成電路用于對實時輸入功率進行放大及選擇處理，生成攜帶調整值的調整信號；柵壓輸出電路用于根據調整信號及外界輸入的標準電壓，生成并輸出氮化鎵功率放大器柵極的偏置柵壓。進一步的，調整信號生成電路用于：在實時輸入功率低于氮化鎵功率放大器飽和功率點對應的飽和功率時，輸出調整量為零的調整信號；在實時輸入功率高于氮化鎵功率放大器飽和功率點對應的飽和功率時，計算實時輸入功率與飽和功率的功率差值，根據功率差值輸出對應調整量的調整信號。進一步的，柵壓輸出電路包括運算比較器，運算比較器用于將標準電壓減去調整值，作為偏置柵壓的大小，并輸出。進一步的，檢測電路包括輸入電壓檢測電路，控制電路包括提醒電路，輸入電壓檢測電路用于檢測輸入到氮化鎵功率放大器柵極的偏置柵壓，提醒電路用于提醒偏置柵壓的加電信息。進一步的，提醒電路包括發光二極管，發光二極管連接在基準電壓與偏置柵壓之間，在偏置柵壓的負壓到達氮化鎵功率放大器的正常工作值后發光，其發光強度隨著偏置柵壓的變化而變化。本專利技術的有益效果：本專利技術提供了一種新的保護電路，其檢測氮化鎵功率放大器的工作狀態，根據工作狀態，輔助控制氮化鎵功率放大器工作，這樣在一定程度上對氮化鎵功率放大器進行了保護，解決了現有技術不存在對氮化鎵功率放大器進行保護的問題。附圖說明圖1為本專利技術第一實施例提供的保護電路的結構示意圖；圖2為本專利技術第一實施例提供的保護電路的模塊連接圖；圖3為本專利技術第一實施例提供的保護電路的應用場景圖；圖4為本專利技術第二實施例提供的保護電路的電路連接圖。具體實施方式現通過具體實施方式結合附圖的方式對本專利技術做輸出進一步的詮釋說明。第一實施例：圖1為本專利技術第一實施例提供的保護電路的結構示意圖，由圖1可知，在本實施例中，本專利技術提供的用于氮化鎵功率放大器的保護電路，包括：檢測電路11及控制電路12；檢測電路11用于檢測氮化鎵功率放大器的工作狀態；控制電路12用于根據工作狀態，輔助控制氮化鎵功率放大器工作。如圖2所示，在一些實施例中，上述實施例中的檢測電路11包括輸入功率檢測電路111，控制電路12包括柵極電壓控制電路121，輸入功率檢測電路用于檢測輸入到氮化鎵功率放大器柵極的實時輸入功率，柵極電壓控制電路用于根據實時輸入功率，控制實時輸入到氮化鎵功率放大器柵極的偏置柵壓大小。在一些實施例中，上述實施例中的輸入功率檢測電路111包括耦合電路，耦合電路用于采用耦合的方式提取輸入到氮化鎵功率放大器柵極的實時輸入功率。在一些實施例中，上述實施例中的輸入功率檢測電路111還包括信號轉換電路，信號轉換電路用于對耦合電路提取到的實時輸入功率進行檢波后，轉換為直流電信號。在一些實施例中，上述實施例中的信號轉換電路包括檢波二極管，檢波二極管采用檢波方式對耦合電路提取到的實時輸入功率進行檢波。在一些實施例中，上述實施例中的柵極電壓控制電路包括調整信號生成電路及柵壓輸出電路，調整信號生成電路用于對實時輸入功率進行放大及選擇處理，生成攜帶調整值的調整信號；柵壓輸出電路用于根據調整信號及外界輸入的標準電壓，生成并輸出氮化鎵功率放大器柵極的偏置柵壓。在一些實施例中，上述實施例中的調整信號生成電路用于：在實時輸入功率低于氮化鎵功率放大器飽和功率點對應的飽和功率時，輸出調整量為零的調整信號；在實時輸入功率高于氮化鎵功率放大器飽和功率點對應的飽和功率時，計算實時輸入功率與飽和功率的功率差值，根據功率差值輸出對應調整量的調整信號。在一些實施例中，上述實施例中的柵壓輸出電路包括運算比較器，運算比較器用于將標準電壓減去調整值，作為偏置柵壓的大小，并輸出。如圖2所示，在一些實施例中，上述實施例中的檢測電路11包括輸入電壓檢測電路112，控制電路12包括提醒電路122，輸入電壓檢測電路用于檢測輸入到氮化鎵功率放大器柵極的偏置柵壓，提醒電路用于提醒偏置柵壓的加電信息。在一些實施例中，上述實施例中的提醒電路包括發光二極管，發光二極管連接在基準電壓與偏置柵壓之間，在偏置柵壓的負壓到達氮化鎵功率放大器的正常工作值后發光，其發光強度隨著偏置柵壓的變化而變化。對應的，如圖3所示，本專利技術提供了一種GaN，其包括使用本專利技術提供的包括電路。現結合具體應用場景對本專利技術做進一步的詮釋說明。第二實施例：本實施例涉及到氮化鎵功率放大器設計時對柵極加電電路的優化和保護。第一部分為優化電路：在氮化鎵工作在Psat(飽和功率點時)時，刪壓自適應變化以防止Igsf(柵極前向電流)過大影響氮化鎵的工作性能甚至工作壽命。第二部分為針對工程師在進行氮化鎵功率放大器調試或測試時提供刪壓警示作用，更直觀地防止工程師誤操作。本實施例提高了氮化鎵功放管在飽和功率下工作的穩定性和氮化鎵調試開發中的可靠性。具體的，本實施例涉及到一種氮化鎵功率放大器中的柵極電路設計，該放大器尤其適用于5G通信技術和RFenergy等領域。在實際應用中，氮化鎵功放管(Galliumnitridepowertransistor)是一種新型的耗盡型半導體材料，無論是基于硅襯底或者是碳化硅襯底的氮化鎵功放管，正常應用時柵極電壓均為負壓。由于負壓的特殊性，對于零偏置刪壓時，氮化鎵是飽和擊穿狀態，此時給漏極供電(通常為48V)，氮化鎵功放管將會被雪崩擊穿，之后器件完全失效。本實施例的一部本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于氮化鎵功率放大器的保護電路，其特征在于，包括檢測電路及控制電路；所述檢測電路用于檢測所述氮化鎵功率放大器的工作狀態；所述控制電路用于根據所述工作狀態，輔助控制所述氮化鎵功率放大器工作。

【技術特征摘要】
1.一種用于氮化鎵功率放大器的保護電路，其特征在于，包括檢測電路及控制電路；所述檢測電路用于檢測所述氮化鎵功率放大器的工作狀態；所述控制電路用于根據所述工作狀態，輔助控制所述氮化鎵功率放大器工作。2.如權利要求1所述的保護電路，其特征在于，所述檢測電路包括輸入功率檢測電路，所述控制電路包括柵極電壓控制電路，所述輸入功率檢測電路用于檢測輸入到所述氮化鎵功率放大器柵極的實時輸入功率，所述柵極電壓控制電路用于根據所述實時輸入功率，控制實時輸入到所述氮化鎵功率放大器柵極的偏置柵壓大小。3.如權利要求2所述的保護電路，其特征在于，所述輸入功率檢測電路包括耦合電路，所述耦合電路用于采用耦合的方式提取輸入到所述氮化鎵功率放大器柵極的實時輸入功率。4.如權利要求3所述的保護電路，其特征在于，所述輸入功率檢測電路還包括信號轉換電路，所述信號轉換電路用于對所述耦合電路提取到的實時輸入功率進行檢波后，轉換為直流電信號。5.如權利要求4所述的保護電路，其特征在于，所述信號轉換電路包括檢波二極管，所述檢波二極管采用檢波方式對所述耦合電路提取到的實時輸入功率進行檢波。6.如權利要求2所述的保護電路，其特征在于，所述柵極電壓控制電路包括調整信號生成電路及柵壓輸出電路，所述調整信號生成電路用于對所述實時輸...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馮瑞明，劉德復，
申請(專利權)人：力同科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東,44