本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種毫米波固態(tài)功放用同步脈沖電源。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的脈沖電源采用單管設(shè)計輸出結(jié)構(gòu)如圖1所示，Mos管Q1源極接電源VCC，漏極接等效負載到地電平GND，等效負載包括電阻R1，寄生電容C1以及寄生電感L1，該結(jié)構(gòu)的最大缺點在于如果負載呈現(xiàn)較大容性，輸出脈沖下降沿時間將延長，毫米波固態(tài)功放恰好具有容性，該結(jié)構(gòu)不能很好的滿足毫米波固態(tài)功放的需求，且傳統(tǒng)電源驅(qū)動控制電路復(fù)雜，電源體積大，往往只有一個通道，這對很多有體積限制的場合顯然是不適用的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種毫米波固態(tài)功放用同步脈沖電源，滿足毫米波固態(tài)功放的容性負載特性需求，彌補了單管電源設(shè)計容性負載特性差的缺點，解決了輸出邊沿可調(diào)節(jié)問題，提高了脈沖電源的可靠性。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是：

提供一種毫米波固態(tài)功放用同步脈沖電源，輸入為+8V和+28V直流電源及TTL控制信號電平，輸出為+8V和+28V脈沖電壓信號，包括Mos管驅(qū)動電路1、輸出邊沿調(diào)節(jié)電路1、調(diào)制開關(guān)電路1、Mos管驅(qū)動電路2、輸出邊沿調(diào)節(jié)電路2和調(diào)制開關(guān)電路2，所述Mos管驅(qū)動電路1、輸出邊沿調(diào)節(jié)電路1和調(diào)制開關(guān)電路1與8V直流電源相連接，Mos管驅(qū)動電路1輸入TTL控制信號電平，輸出用于控制+8V的控制信號DRV，DRV控制信號經(jīng)過輸出邊沿調(diào)節(jié)電路1輸出調(diào)制開關(guān)電路1的控制信號G1-1和G2-1，調(diào)制開關(guān)電路1經(jīng)這兩路控制信號控制輸出+8V脈沖電壓，所述Mos管驅(qū)動電路2、輸出邊沿調(diào)節(jié)電路2和調(diào)制開關(guān)電路2與+28V直流電源連接，Mos管驅(qū)動電路2輸入TTL控制信號電平，輸出用于控制28V的控制信號DRV1和DRV2，DRV1和DRV2控制信號經(jīng)過輸出邊沿調(diào)節(jié)電路2輸出調(diào)制開關(guān)電路2的控制信號G1-2和G2-2，調(diào)制開關(guān)電路2經(jīng)這兩路控制信號控制輸出+28V脈沖電壓。

進一步的，所述Mos管驅(qū)動電路1包括MOSFET驅(qū)動器MIC44F19YMME，信號TTL由輸入的0~+5V電平脈沖轉(zhuǎn)變?yōu)?~+8V電平脈沖DRV，且電平驅(qū)動能力增強。

進一步的，所述Mos管驅(qū)動電路2包括第一MOSFET驅(qū)動器和第二MOSFET驅(qū)動器，所述第一MOSFET驅(qū)動器包括MIC44F19YMME，信號TTL由輸入的0~+5V電平脈沖轉(zhuǎn)變?yōu)?~+8V電平脈沖DRV2，且電平驅(qū)動能力增強，用于驅(qū)動推挽輸出低端N溝道MOS管Q2，所述第二MOSFET驅(qū)動器包括MIC44F19YMME，對推挽式輸出高端P溝道MOS管Q1的控制信號為低電平是導(dǎo)通，利用電平抬升電路將該控制信號的低電平相對于地抬升20V，將信號TTL轉(zhuǎn)變?yōu)?20~+28V電平脈沖DRV1，用于驅(qū)動推挽輸出高端P溝道MOS管Q1，解決了MOSFET驅(qū)動問題。

進一步的，所述調(diào)制開關(guān)電路1和調(diào)制開關(guān)電路2都包括一只P溝道和一只N溝道MOS管組成的集成芯片F(xiàn)DS8960C，連接為互補型共源級推挽式輸出電路，調(diào)制開關(guān)電路2還包括并聯(lián)輸出續(xù)流二極管，以保證MOSFET和負載的安全，

有益效果。

1、采用推挽式輸出結(jié)構(gòu)，滿足毫米波固態(tài)功放的容性負載特性需求，保證輸出脈沖沿的邊沿時間，且輸出邊沿時間可調(diào)節(jié)，彌補了單管電源設(shè)計容性負載特性差的缺點。

2、采用電平抬升電路，通常MOSFET柵源Vgs控制電壓最大在20V左右，要驅(qū)動28V的源級電壓，必須對控制信號進行電平抬升，解決了MOSFET驅(qū)動問題。

3、采用輸出續(xù)流二極管保證MOSFET和負載的安全。

4、小體積、在規(guī)定的體積下，實現(xiàn)了兩路分別為+8V和+28V電源的脈沖調(diào)制，相比于市場單通道電源體積更小。

附圖說明

圖1為本發(fā)明傳統(tǒng)脈沖電源輸出結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明推挽式輸出調(diào)制開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明Mos管驅(qū)動電路1原理圖；

圖5為本發(fā)明Mos管驅(qū)動電路2原理圖；

圖6為本發(fā)明輸出邊沿調(diào)節(jié)電路原理圖；

圖7為本發(fā)明調(diào)制開關(guān)電路原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步說明：

本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示，一種毫米波固態(tài)功放用同步脈沖電源，輸入為+8V和+28V直流電源及TTL控制信號電平，輸出為+8V和+28V脈沖電壓信號，兩路脈沖電源相互獨立，分別具有調(diào)制電壓所需的Mos管驅(qū)動電路、輸出邊沿調(diào)節(jié)電路、調(diào)制開關(guān)電路即Mos管驅(qū)動電路1、輸出邊沿調(diào)節(jié)電路1、調(diào)制開關(guān)電路1和Mos管驅(qū)動電路2、輸出邊沿調(diào)節(jié)電路2和調(diào)制開關(guān)電路2，+8V直流電源給Mos管驅(qū)動電路1、輸出邊沿調(diào)節(jié)電路1、調(diào)制開關(guān)電路1供電，且輸入0~+5V TTL控制信號電平至Mos管驅(qū)動電路1，Mos管驅(qū)動電路1將輸入TTL轉(zhuǎn)變?yōu)?~+8V電平脈沖DRV，且電平驅(qū)動能力增強，DRV控制信號經(jīng)過輸出邊沿調(diào)節(jié)電路1輸出調(diào)制開關(guān)電路1的控制信號G1-1和G2-1，調(diào)制開關(guān)電路1經(jīng)控制信號控制可輸出+8V脈沖電壓，同理，+28V直流電源給Mos管驅(qū)動電路2、輸出邊沿調(diào)節(jié)電路2、調(diào)制開關(guān)電路2供電，且輸入0~5V TTL電平脈沖控制信號至Mos管驅(qū)動電路2，Mos管驅(qū)動電路2包括兩個MOSFET驅(qū)動器，第一個MOSFET驅(qū)動器將信號TTL由輸入的0~5V電平脈沖轉(zhuǎn)變?yōu)?~+8V電平脈沖DRV2，用于驅(qū)動推挽輸出低端N溝道MOS管，第二個MOSFET驅(qū)動器通過電平抬升將輸入TTL轉(zhuǎn)變?yōu)?20~+28V電平脈沖DRV1，用于驅(qū)動推挽輸出高端P溝道MOS管，DRV1和DRV2控制信號經(jīng)過輸出邊沿調(diào)節(jié)電路2輸出調(diào)制開關(guān)電路2的控制信號G1-2和G2-2，調(diào)制開關(guān)電路2經(jīng)控制信號控制可輸出+28V脈沖電壓。

本發(fā)明的推挽式輸出調(diào)制開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示，由1只P溝道MOS管Q1和1只N溝道MOS管Q2組成的共源極電路，上管為P溝道MOS管Q1，下管為N溝道MOS管Q2，Mos管Q1源極接電源VCC，Mos管Q2源極接地電平GND，兩只MOS管的漏極和漏極連接在一起作為輸出端，輸出端接輸出續(xù)流二極管D1陰極，D1陽極接地電平，輸出端與地電平間接入等效負載，等效負載包括電阻R1，寄生電容C1以及寄生電感L1，當(dāng)P溝道MOS管Q1開通時，輸出為電源電平VCC，當(dāng)N溝道MOS管Q2開通時，輸出為系統(tǒng)地電平GND，采用這種結(jié)構(gòu)，如果負載具有較大容性，也可以通過N溝道的MOS管Q2很快將負載電量釋放，當(dāng)負載具有較大感性時，在下降沿階段，將感生較大的反向電壓，造成MOS管損壞，D1會在下降沿過程中將反向感應(yīng)電壓箝位在-0.7V，保證了輸出MOS管的安全。

本發(fā)明的Mos管驅(qū)動電路1原理圖如圖4所示，U3為集成MOSFET驅(qū)動器MIC44F19YMME，該驅(qū)動器輸出為推挽式結(jié)構(gòu)，可實現(xiàn)輸入TTL脈沖信號的電平變化，將輸入TTL轉(zhuǎn)變?yōu)?~+8V電平脈沖DRV，U3第2腳輸入電源+8V，第6和第7腳接地電平GND，4腳接輸入TTL，TTL信號通過R10下拉電阻下拉到地，保證在無TTL脈沖輸入的情況下輸出關(guān)閉，1腳和8腳連接并輸出DRV信號，上述原理圖可采用的器件型號可以分別選?。篣3為MIC44F19YMME，R10的取值為4.7KΩ。

本發(fā)明的Mos管驅(qū)動電路2原理圖如圖5所示，U4為集成MOSFET驅(qū)動器MIC44F19YMME，由于U4最大供電電壓為13.2V，采用R12和D9的穩(wěn)壓結(jié)構(gòu)為U4提供8V的供電電壓，具體為R12一端接+28V，一端接穩(wěn)壓二極管D9陰極，D9陰極連接U4第2腳，D9陽極接地電平GND，同時在D9兩端并聯(lián)一個1nF電容C25，保證U4的輸出從低電平向高電平跳變的過程中供電能力，第6和第7腳接地電平GND，4腳接輸入TTL，1腳和8腳連接并輸出DRV2信號，通常MOSFET柵源Vgs控制電壓最大在20V左右，要驅(qū)動28V的源級電壓，必須對控制信號進行電平抬升，U5為集成MOSFET驅(qū)動器MIC44F19YMME，采用電平抬升電路，解決了MOSFET驅(qū)動問題，由于U5最大供電電壓為13.2V，采用R15和D11的穩(wěn)壓結(jié)構(gòu)將U5的參考地抬升至+20V，具體為R15一端接+28V，一端接穩(wěn)壓二極管D11陰極，D11陰極連接U5第6腳和第7腳，D11陽極接地電平GND，采用R17和D12的穩(wěn)壓結(jié)構(gòu)將輸入0~+5V的TTL輸出抬升到+20~+28V, 具體為R17一端接+28V和U5第2腳，另一端接穩(wěn)壓二極管D12陰極和U5第4腳，D12陽極輸入TTL信號，U5第1腳和8腳連接輸出DRV1信號，Mos管驅(qū)動電路2將輸入TTL轉(zhuǎn)變?yōu)?20~+28V電平脈沖DRV2和0~+8V電平脈沖DRV1，上述原理圖可采用的器件型號可以分別選?。篣4、U5為MIC44F19YMME，D9為MM5Z8V，D11、D12為MM5Z20V，R12的取值為3.1KΩ，R15的取值為1KΩ，R17的取值為40.2KΩ，C25為1nF。

本發(fā)明的輸出邊沿調(diào)節(jié)電路原理圖如圖6所示，包括輸出邊沿調(diào)節(jié)電路1和輸出邊沿調(diào)節(jié)電路2，DRV輸入R2，R2連接二極管D1陽極，D1串R1到地電平GND，R3與D2連接反向并聯(lián)在R2與D1兩端，通過R1和R3的連接點即R1上的分壓為集成 MOSFET中N溝道MOSFET開通和關(guān)斷提供控制信號G1-1，DRV輸入R6，R6連接二極管D4陽極，D4串R4到+8V，R5與D3連接反向并聯(lián)在R6與D4兩端，通過R4和R5的連接點即R4上的分壓為集成 MOSFET中P溝道MOSFET開通和關(guān)斷提供控制信號G2-1，DRV通過上述輸出邊沿調(diào)節(jié)電路1中R2,R6,D1,D4可調(diào)節(jié)+8V脈沖電源輸出端下降沿時間，減小電阻可減少下降沿時間，通過R3,R5,D2,D3可調(diào)節(jié)+8V脈沖電源輸出端上升沿時間，減小電阻可減少上升沿時間，DRV2輸入R9，R9連接二極管D7陽極，D7串R7到地電平GND，R8與D5連接反向并聯(lián)在R9與D7兩端，通過R7和R8的連接點即R7上的分壓為集成 MOSFET中N溝道MOSFET開通和關(guān)斷提供控制信號G1-2，DRV1輸入R16，R16連接二極管D10陽極，D10串R13到+28V，R14與D8連接反向并聯(lián)在R16與D10兩端，通過R13和R14的連接點即R13上的分壓為集成 MOSFET中P溝道MOSFET開通和關(guān)斷提供控制信號G2-2，DRV1和DRV2通過輸出邊沿調(diào)節(jié)電路2中R9,R16,D7,D10可調(diào)節(jié)+28V脈沖電源輸出端下降沿時間，減小電阻可減少下降沿時間，R8,R14,D5,D8可調(diào)節(jié)+28V脈沖電源輸出端上升沿時間，減小電阻可減少上升沿時間，上述原理圖可采用的器件型號可以分別選取：D1,D2,D3,D4,D5,D7,D8,D10為mbr0520，R1,R4,R7,R13取值為10KΩ，R2,R5,R9取值為16Ω，R3,R6取值為5.1KΩ，R8,R16取值為1Ω，R14取值為50Ω。

本發(fā)明的調(diào)制開關(guān)電路原理圖如圖7所示，U1、U2采用集成的MOSFET芯片F(xiàn)DS8960C，集成一個P溝道和一個N溝道MOSFET，本發(fā)明輸出采用推挽式結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以彌補單管輸出帶容性負載效果差的缺點，U1第1腳接地，第3腳接+8V，第2腳和第4腳分別接G1-1和G2-1，第5,6,7,8腳連接輸出Vout1即+8V脈沖電源，當(dāng)圖6中DRV信號為高電平時，U1的N溝道MOSFET導(dǎo)通，P溝道MOSFET關(guān)斷，DRV信號為低電平時，U1的N溝道MOSFET關(guān)斷，P溝道MOSFET開通，從而實現(xiàn)+8V推挽式輸出，U2第1腳接地，第3腳接+28V，第2腳和第4腳分別接G1-2和G2-2，第5,6,7,8腳連接D6陰極并輸出Vout2即+28V脈沖電源，D6陽極接地電平GND，當(dāng)圖6中的DRV1信號為高電平時+28V，U2的P溝道MOSFET關(guān)閉，此時DRV2信號為高電平+8V，U2的N溝道MOSFET開通，輸出為低電平，DRV1信號為低電平時+20V，U2的P溝道MOSFET導(dǎo)通，此時DRV2信號為地電平0V，U2的N溝道MOSFET關(guān)斷，輸出高電平，從而實現(xiàn)+28V通道推挽式輸出，上述原理圖可采用的器件型號可以分別選?。篣1、U2為FDS8960C，D6為mbr0520。