[实用新型]一种基于裸芯片的GaN功放管偏置保护电路

说明书

本实用新型提出了一种基于裸芯片的GaN功放管偏置保护电路，包括开机保护电路、时序电路、电流采样电路、过流保护电路、栅极压偏置电路和栅压切换电路，开机保护电路输入电压为VIN和V‑、控制信号为KJ，开机保护电路的输出端分别连接电流采样电路和时序电路的输入端，时序电路输出信号为KD和KG，KD和KG分别为过流保护电路和栅极压切换电路提供输入信号，过流保护电路输出电压为VD，过流保护电路的输出信号为ZC，为栅极压切换电路提供输入信号，栅极压偏置电路接入供电电压为V‑，输出栅极截止电压VG_off和栅极额定电压VG_on，实用新型具有结构简单、功能完善和占用面积小的优势，可以显著提高功放偏置控制电路的集成化和小型化程度。

技术领域

本实用新型具体涉及到一种基于裸芯片的GaN功放管偏置保护电路。

背景技术

随着通信行业和航空航天系统的快速发展，射频功率放大器在相控阵雷达、电子对抗系统和点对点无线通信等领域的重要性不断提高。高功率、高效率和小型化的功率放大器成为一种研究趋势。

针对功放偏置控制电路也有功能更加全面，集成度更高和更加小型化的要求。随着IC制造技术的发展，传统的封装形式已经不能够满足集成电路对于高性能、高集成度、高可靠性的要求。裸芯片的引入能够提高系统集成度和速度，这是裸芯片应用技术发展的必然性。

发明内容

发明目的：本实用新型的目的是针对目前技术中的不足，提供了一种基于裸芯片的GaN功放管偏置保护电路，使得功率放大器在电流异常情况下可以自动关断功放管的栅极电源VG和漏极电源VD，保护元器件不受损坏。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型提供了一种基于裸芯片的GaN功放管偏置保护电路，其特征在于：包括开机保护电路、时序电路、电流采样电路、过流保护电路、栅极压偏置电路和栅压切换电路，所述开机保护电路的输入电压为VIN和V-、控制信号为KJ，所述开机保护电路的输出端分别连接电流采样电路和时序电路的输入端，所述时序电路的输出信号为KD和KG，所述KD和KG分别为过流保护电路和栅极压切换电路提供输入信号，所述过流保护电路的输出电压为VD，为GaN功放管提供漏极电压，所述过流保护电路的输出信号为ZC，为栅极压切换电路提供输入信号，栅极压偏置电路接入的供电电压为V-，输出栅极截止电压VG_off和栅极额定电压VG_on，所述栅极压切换电路的输出端为VG，为GaN功放管提供栅极电压。

作为本方案的一种改进，所述开机保护电路包括第一开关电路和第二开关电路，所述第一开关电路的输入端输入VIN连接电阻R1和P沟道MOSFET裸芯片的源极，所述P沟道MOSFET裸芯片的栅极连接电阻R2，所述电阻R2连接与三极管的集电极，所述三极管的发射极连接与电阻R3,所述电阻R3的输入电压为-5V，所述P沟道MOSFET裸芯片的漏极连接与第二开关电路中的P沟道MOSFET裸芯片的源极和电阻R4，所述电阻R4和P沟道MOSFET裸芯片的栅极均连接与电阻R5，所述电阻R5连接N沟道MOSFET裸芯片的漏极，所述N沟道MOSFET裸芯片的栅极连接与电阻R6，所述控制信号KJ经电阻R6接入电路。

作为本方案的一种改进，所述电流采样电路包括有电流检测放大器芯片、R7、R8、R9、R10、R11、裸芯片二极管D1以及电容C1，所述电流检测放大器芯片有5个引脚，分别是OUT、V-、IN-、IN+和V+ ，所述P沟道MOSFET裸芯片的漏极连接于电流检测放大器芯片的V+脚，所述电阻R7连接电流检测放大器的V+脚和IN+脚，所述电阻R8连接电流检测放大器的V+脚和IN-脚，所述电阻R10连接电流检测放大器的V-脚和OUT脚，所述电阻R9连接于电阻R10和裸芯片二极管D1的阳极之间，所述裸芯片二极管D1的阴极连接与电阻R11和电容C1，所述电容C1并联连接与电阻R11。