一種具有慢啟動(dòng)功能的漏極調(diào)制電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，具體是全固態(tài)脈沖雷達(dá)發(fā)射機(jī)分時(shí)供電中的電源調(diào)制 電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 發(fā)射機(jī)所需直流電源含有紋波電壓，該紋波電壓可能對(duì)放大的信號(hào)產(chǎn)生調(diào)制，對(duì) 于甲類放大器，由于柵偏壓變化時(shí)，導(dǎo)通角不變，不產(chǎn)生調(diào)制作用；而對(duì)于甲乙類或者乙類 放大器則不同程度存在調(diào)制，這種調(diào)制會(huì)以雜波的形式出現(xiàn)在接收機(jī)中，因此電源是導(dǎo)致 發(fā)射機(jī)輸出雜波的最重要因素。雖然通過(guò)減小電源紋波可以得到更低的雜波電平，但對(duì)于 電源會(huì)增加很多成本和設(shè)計(jì)困難。為了減少電源供電紋波對(duì)發(fā)射機(jī)的影響，提高雷達(dá)動(dòng)目 標(biāo)改善因子，一般采用在脈沖間隙由電源對(duì)儲(chǔ)能電容進(jìn)行充電，而在脈沖期間電源不工作， 靠?jī)?chǔ)能電容為所有放大器提供所需的脈沖電流，這樣就避免了開(kāi)關(guān)電源的紋波和高頻尖刺 噪聲對(duì)射頻信號(hào)的干擾。但是這種供電方式帶來(lái)的問(wèn)題是電源對(duì)電容進(jìn)行初次充電時(shí)，瞬 間電流可達(dá)千A級(jí)，造成漏極調(diào)制電路中的場(chǎng)效應(yīng)管過(guò)流燒毀，所以，設(shè)計(jì)一款具有電壓緩 慢輸出功能的新型漏極調(diào)制電路就顯得很有必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0004] 為了解決全固態(tài)脈沖雷達(dá)發(fā)射機(jī)分時(shí)供電中，電源對(duì)電容進(jìn)行初次充電時(shí)，瞬間 電流過(guò)大造成的傳統(tǒng)漏極調(diào)制電路中場(chǎng)效應(yīng)管的過(guò)流燒毀，繼而引起漏極調(diào)制電路的失 效。本發(fā)明提出一種具有慢啟動(dòng)功能的漏極調(diào)制電路。
[0005] 技術(shù)方案
[0006] 一種具有慢啟動(dòng)功能的漏極調(diào)制電路，包括晶體管、P溝道MOS管、分壓電阻；其特 征在于還包括N溝道場(chǎng)效應(yīng)管自偏置慢啟動(dòng)功能電路；所述的N溝道場(chǎng)效應(yīng)管自偏置慢啟 動(dòng)功能電路包括N溝道MOS管和四個(gè)分壓電阻以及多個(gè)二極管，第一分壓電阻R4連接N溝 道MOS管的漏極和柵極，第二分壓電阻R5和多個(gè)二極管串聯(lián)后位于N溝道MOS管的柵極和 源極之間，第三分壓電阻R6、第四分壓電阻R7位于N溝道MOS管的的源極和地之間，所述的 N溝道MOS管的漏極與P溝道MOS管的源極相連接，N溝道MOS管的源極與P溝道MOS管的 漏極相連接。
[0007] 所述的第一分壓電阻兩端的電壓差大于N溝道MOS管的柵源夾斷電壓。
[0008] 所述的二極管為4個(gè)。
[0009] 有益效果
[0010] 本發(fā)明提出的一種具有慢啟動(dòng)功能的漏極調(diào)制電路，在確保原有電源調(diào)制性能不 受影響的情況下，當(dāng)電源對(duì)電容進(jìn)行初始充電時(shí)，利用N溝道場(chǎng)效應(yīng)管溝道阻抗隨柵源壓 差減小而逐漸增大的原理，實(shí)現(xiàn)對(duì)電容緩慢充電，使得電源開(kāi)啟瞬間不致產(chǎn)生很大的瞬時(shí) 電流，避免了 MOS管的損壞和漏極調(diào)制電路的失效。
【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖1本發(fā)明中具有慢啟動(dòng)功能的漏極調(diào)制電路原理圖
[0012] 圖2本發(fā)明中具有慢啟動(dòng)功能的漏極調(diào)制電路實(shí)測(cè)圖
【具體實(shí)施方式】
[0013] 現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例、附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：
[0014] 在雷達(dá)發(fā)射機(jī)中采用分時(shí)調(diào)制電路的目的是為了使功率放大器件在射頻脈沖關(guān) 斷間隙停止工作，電源對(duì)儲(chǔ)能電容進(jìn)行充電，在發(fā)射脈沖期間，電源不工作，靠?jī)?chǔ)能電容對(duì) 功率放大器進(jìn)行供電。分時(shí)調(diào)制電路由脈沖間隙電源對(duì)電容充電和脈沖期間電容對(duì)放大器 供電兩部分調(diào)制電路組成，電容對(duì)放大器供電可采取傳統(tǒng)的漏極調(diào)制電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，而電源 對(duì)電容充電采用傳統(tǒng)的漏極調(diào)制電路時(shí)會(huì)帶來(lái)瞬時(shí)大電流導(dǎo)致的MOS管損壞的問(wèn)題。在本 發(fā)明中，我們所采取的方案是：電源開(kāi)啟瞬間，由慢啟動(dòng)電路對(duì)電容進(jìn)行緩慢充電，當(dāng)充電 電壓達(dá)到我們?cè)O(shè)置的門限電平時(shí)，打開(kāi)發(fā)射脈沖的反脈沖，由傳統(tǒng)的漏極調(diào)制電路進(jìn)行補(bǔ) 充充電，直至電源電壓；在發(fā)射機(jī)正常工作期間，由于儲(chǔ)能電容的壓降很小，電容電壓高于 我們慢啟動(dòng)電路中設(shè)置的門限電平，慢啟動(dòng)電路將不再起作用，調(diào)制功能由傳統(tǒng)的漏極調(diào) 制電路來(lái)完成，從而保證了電源充電速度，使電容可以在脈沖間隙內(nèi)充滿。
[0015] 慢啟動(dòng)電路由一個(gè)N溝道MOS管和四個(gè)分壓電阻以及幾個(gè)二極管構(gòu)成。實(shí)際工作 過(guò)程中，由于有N溝道MOS管的存在，電源不能直接對(duì)電容進(jìn)行充電，而是通過(guò)N溝道MOS 管對(duì)電容緩慢充電。電源電壓首先加至N溝道MOS管的漏極，其源極電壓為0V，柵極電壓為 分壓電阻和二極管對(duì)電源電壓的分壓，通過(guò)調(diào)整分壓電阻的阻值，使得柵源電壓之差大于N 溝道MOS管的截止電壓，使其導(dǎo)通并將漏極電壓輸出至源極。隨著充電的持續(xù)進(jìn)行，源極 電壓逐步升高，柵極電壓逐漸下降，柵源之間的壓差逐漸較小，N溝道MOS管的溝道阻抗逐 漸增大，充電速度也會(huì)變慢。通過(guò)分壓電阻對(duì)充電電壓進(jìn)行分壓，對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè) 電平送入發(fā)射機(jī)的控制程序與我們?cè)O(shè)置好的門限電平進(jìn)行比較，當(dāng)充電電壓達(dá)到門限電平 時(shí)，打開(kāi)發(fā)射脈沖的反脈沖，由傳統(tǒng)的漏極調(diào)制電路進(jìn)行補(bǔ)充充電，直至電源電壓。
[0016] 如圖1，當(dāng)電源對(duì)電容C1進(jìn)行初次充電時(shí)，電容C1的電壓為0V。先不打開(kāi)發(fā)射脈 沖的反脈沖Pulse_in，輸入的脈沖控制信號(hào)為低電平，晶體管MMBT5551不導(dǎo)通，電阻R2、 R3無(wú)法對(duì)Vin進(jìn)行分壓，P溝道MOS管IRF5210柵-源極間無(wú)足夠?qū)ㄩ_(kāi)啟電壓，器件關(guān) 斷，故不能由下半部分的漏極調(diào)制電路對(duì)電容進(jìn)行充電。上半部分虛線框內(nèi)部的電路即為 本發(fā)明中提出的N溝道場(chǎng)效應(yīng)管自偏置慢啟動(dòng)功能電路，在電源初始加電時(shí)，N溝道MOS管 FDB3632的源極電壓為0V，柵極電壓為電阻R4、R5和四個(gè)二極管1N4007對(duì)電源電壓Vin的 分壓，通過(guò)選取合適的R4、R5電阻值，使R4兩端的電壓差大于N溝道MOS管的柵源夾斷電 壓，即可使FDB3632導(dǎo)通，電源開(kāi)始對(duì)電容進(jìn)行充電；隨著充電的持續(xù)進(jìn)行，源極電壓逐步 升高，柵極電壓逐漸下降，柵源之間的壓差逐漸較小，F(xiàn)DB3632的溝道阻抗逐漸增大，充電速 度也會(huì)變慢。圖1中電阻R6、R7對(duì)充電電壓進(jìn)行分壓，將其檢測(cè)電平設(shè)置為DET，并送入發(fā) 射機(jī)的控制程序，實(shí)施過(guò)程中將該電平設(shè)置為46V。
[0017] 當(dāng)輸出電壓達(dá)到設(shè)置的門限電平時(shí)，發(fā)射機(jī)的控制程序發(fā)出指令，打開(kāi)發(fā)射脈沖 的反脈沖Pulse_in，即在發(fā)射脈沖間隙，圖1中的下半部分分時(shí)調(diào)制電路對(duì)電容進(jìn)行補(bǔ)充 充電。當(dāng)輸入脈沖控制信號(hào)為低電平時(shí)，晶體管MMBT5551不導(dǎo)通，電阻R2、R3無(wú)法對(duì)Vin 進(jìn)行分壓，P溝道MOS管IRF5210柵-源極間無(wú)足夠?qū)ㄩ_(kāi)啟電壓，器件關(guān)斷，此時(shí)Vout保 持慢啟動(dòng)電路的電壓輸出值46V ;當(dāng)輸入脈沖控制信號(hào)為高電平時(shí)，晶體管MMBT5551導(dǎo)通， 電阻R2、R3對(duì)Vin進(jìn)行分壓，P溝道M0S管IRF5210柵-源極間的電壓差為電阻R3兩端的 電壓差，只要該電壓差大于IRF5210的柵源開(kāi)啟電壓，小于柵源之間的電壓極限參數(shù)，即可 使IRF5210溝道導(dǎo)通，由電源Vin對(duì)電容進(jìn)行補(bǔ)充充電，直至電源電壓52V。圖1中晶體管 DB139和二極管ES2B的主要作用是提升上升沿、下降沿響應(yīng)速度，提高調(diào)制電路的開(kāi)關(guān)速 度。實(shí)施過(guò)程中電路各元器件參數(shù)值如表1所示，實(shí)測(cè)結(jié)果如圖2所示。
[0018] 表1電路元器件參數(shù)
[0019]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種具有慢啟動(dòng)功能的漏極調(diào)制電路，包括晶體管、P溝道MOS管、分壓電阻；其特征 在于還包括N溝道場(chǎng)效應(yīng)管自偏置慢啟動(dòng)功能電路；所述的N溝道場(chǎng)效應(yīng)管自偏置慢啟動(dòng) 功能電路包括N溝道M0S管和四個(gè)分壓電阻W及多個(gè)二極管，第一分壓電阻R4連接N溝道 M0S管的漏極和柵極，第二分壓電阻R5和多個(gè)二極管串聯(lián)后位于N溝道M0S管的柵極和源 極之間，第S分壓電阻R6、第四分壓電阻R7位于N溝道M0S管的的源極和地之間，所述的N 溝道M0S管的漏極與P溝道M0S管的源極相連接，N溝道M0S管的源極與P溝道M0S管的 漏極相連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有慢啟動(dòng)功能的漏極調(diào)制電路，其特征在于所述的第一分 壓電阻兩端的電壓差大于N溝道M0S管的柵源夾斷電壓。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有慢啟動(dòng)功能的漏極調(diào)制電路，其特征在于所述的二極管 為4個(gè)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有慢啟動(dòng)功能的漏極調(diào)制電路，包括晶體管、P溝道MOS管、分壓電阻和N溝道場(chǎng)效應(yīng)管自偏置慢啟動(dòng)功能電路，該技術(shù)利用了N溝道場(chǎng)效應(yīng)管溝道阻抗隨柵源的壓差減小而逐漸增大的原理，實(shí)現(xiàn)對(duì)電容緩慢充電，當(dāng)充電電壓達(dá)到設(shè)置的門限時(shí)，再由分時(shí)調(diào)制電路進(jìn)行補(bǔ)充充電。
【IPC分類】H02M1-36, H02M3-07
【公開(kāi)號(hào)】CN104539150
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410815763
【發(fā)明人】李兵, 張娟, 雷國(guó)忠, 呂元恒, 李磊, 白樹(shù)林
【申請(qǐng)人】西安電子工程研究所
【公開(kāi)日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月23日