[发明专利]一种用于控制耗尽型功率器件的时序保护电路

说明书

本发明公开了一种用于控制耗尽型功率器件的时序保护电路，包括：DAC、第一反相比例运算电路、第二反相比例运算电路、电压比较器、使能信号输出模块和PMOS管控制电路；DAC包括第一电压输出端和第二电压输出端；第一反相比例运算电路第一端与第一电压输出端连接，第一反相比例运算电路第二端作为栅极电压输出端；第一反相比例运算电路第二端与电压比较器的负输入电压端中间连接有第二反相比例运算电路；电压比较器的正输入电压端与第二电压输出端连接；使能信号输出模块用于当电压比较器输出低电平时，向PMOS管控制电路输出使能信号。解决了现有技术中反相比例运算电路损坏或栅极电压不合适会导致耗尽型功率器件烧毁的技术问题。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种用于控制耗尽型功率器件的时序保护电路。

背景技术

随着4G通信标准的商用，对功率放大器的设计要求越来越苛刻。在功率放大器中，常常用到耗尽型功率器件，耗尽型功率器件一般是场效应管，有三个极，分别成为栅极(Gate),源极(Source),和漏极(drain)，本质上它属于一种电压控制电流型器件(栅极电压控制漏极是否可以开启)，耗尽型功率器件的开启电压为负电压。常见的耗尽型功率器件有GaAs器件和GaN器件。

耗尽型功率器件在使用时，需要严格遵守先栅极后漏极的顺序，否则有可能永久损坏，所以需要时序保护电路去控制耗尽型功率器件栅极和漏极的上电顺序。

时序保护电路是指多个输出引脚输出有效信号时，按一定的先后顺序输出有效信号而不是同时输出有效信号的电路。

现有的时序保护电路如图1所示，利用计算机软件向数字转模拟转换器(Analogto Digital Converter，ADC)输入合适的控制指令，使DAC输出一个合适的电压(此电压为正电压)，然后此电压一分为二形成两路相同的电压，一路通过一个反相比例运算电路后，作为栅极电压提供给耗尽型功率器件的栅极。另一路通过反相电路产生控制信号1，控制或非门。而控制信号2由电流检测芯片输出，该输出取决于被控器件的漏极电流的大小是否超过电流检测芯片设置的安全值，在安全值范围内时，控制信号2输出低电平，否则输出高电平。

这两个控制信号共同控制一个或非门，产生一个使能信号，这个使能信号作为PMOS管控制电路的输入，控制PMOS管的开关，当且仅当控制信号1和控制信号2均为高电平时，PMOS管才可以导通，耗尽型功率器件从电源储获得合适的漏极电压。

然而，在图1所示的时序保护电路中，如果反相比例运算电路损坏，则导致栅极电压输出异常，通常输出的电压值为0，无法向耗尽型功率器件提供一个负电压，但是此时DAC输出依然正常，后续电路也工作正常，控制信号1和控制信号2依然为低电平，使能信号为高电平，PMOS管依然处于导通状态，这种情况下，耗尽型功率器件极容易因为栅极电压异常而导致过流烧毁。

其次，耗尽型功率器件中的GaAs器件，栅极电压可能在-0.6V左右，反相比例运算电路比例为1时，DAC输出电压很接近晶体管反向电路中晶体管的阈值电压(比如0.7V)时，栅极电压正常输出，但是晶体管反相电路会出现异常，导致控制信号1无输出，最终导致没有办法开启PMOS管。

发明内容

本发明提供了一种用于控制耗尽型功率器件的时序保护电路，解决了现有技术中反相比例运算电路损坏或栅极电压不合适会导致耗尽型功率器件烧毁的技术问题。

本发明提供了一种用于控制耗尽型功率器件的时序保护电路，包括：DAC、第一反相比例运算电路、第二反相比例运算电路、电压比较器、使能信号输出模块和PMOS管控制电路；

所述DAC包括第一电压输出端和第二电压输出端；

所述第一反相比例运算电路第一端与所述第一电压输出端连接，所述第一反相比例运算电路第二端作为栅极电压输出端；

所述第一反相比例运算电路第二端与所述电压比较器的负输入电压端中间连接有第二反相比例运算电路；