[实用新型]高速高压开关

摘要

一种高可靠性串联倍压式高速高压开关，是基于多级场效应晶体管连接而成的，构成包括：第1级由一个场效应管、三个电阻和一个电容构成；第2级至第n级第n级由第n场效应管、第n1电阻、第n2电阻、第n3电阻、第n1电容、第n2电容构成，对元器件的耐压要求低，通过多级串联倍压，输出脉冲电压幅度高。调节偏置高压，可输出不同幅度的脉冲高压，而且调节范围宽。本实用新型的高速高压开关具有体积小、成本低、调节范围宽、稳定可靠的特点，可用于电光调Q开关、脉冲式粒子加速/偏转测试、高能物理、医疗、雷达及微波等领域。

主权项

1、一种高速高压的开关，是基于多级场效应晶体管，简称为场效应管连接而成的，特征在于其构成包括：第1级由第1场效应管(Q1)、第11电阻(R1_1)、第12电阻(R1_2)、第13电阻(R1_3)、第11电容(C1_1)构成；第2级由第2第场效应管(Q2)、第21电阻(R2_1)、第22电阻(R2_2)、第23电阻(R2_3)、第21电容(C2_1)、第22电容(C2_2)构成；第3级到第n级的结构与第二级相同，即第n级由第n场效应管(Qn)、第n1电阻(Rn_1)、第n2电阻(Rn_2)、第n3电阻(Rn_3)、第n1电容(Cn_1)、第n2电容(Cn_2)构成，各级元件的具体连接关系：第1级：第1场效应管(Q1)的栅极与第13电阻(R1_3)的一端和输入信号的输入端相连，第13电阻(R1_3)的另一端接地线；第1场效应管(Q1)的源极接地；第1场效应管(Q1)的漏极与第11电容(C1_1)的一端、第11电阻(R1_1)的一端以及第2级的第21电阻(R2_1)的一端相连，第11电容(C1_1)的另一端与第12电阻(R1_2)的一端相连并与第2级的第2场效应管(Q2)的源极相连，第12电阻(R1_2)的另一端接地线，第11电阻(R1_1)的另一端接高压输入端(HV)；第2级：第2场效应管(Q2)的栅极与第23电阻(R2_3)的一端、第22电容(C2_2)的一端以及第3级第32电容(C3_2)的一端相连，第22电容(C2_2)的另一端接地线；第2场效应管(Q2)的源极与第23电阻(R2_3)的另一端、第22电阻(R2_2)的一端相连并与前级第11电容(C1_1)、第12电阻(R1_2)的一端相连，第22电阻(R2_2)的另一端与第21电容(C2_1)的一端相连并与第3级的第3场效应管(Q3)的源极相连；第2场效应管(Q2)的漏极与第21电阻(R2_1)的一端、第21电容(C2_1)的另一端相连并与第3级的第31电阻(R3_1)的一端相连，第21电阻(R2_1)的另一端与第1级第1场效应管(Q1)的漏级相连；……；第i级：第i场效应管(Qi)的栅极与第i3电阻(Ri_3)的一端、第i2电容(Ci_2)的一端以及下一级第i+1电容(Ci+1_2的一端相连，第i2电容(Ci_2)的另一端与前级第i-1场效应管(Qi-1)的栅极相连；第i场效应管(Qi)的源极与第i3电阻(Ri_3)的另一端、第i2电阻(Ri_2)的一端相连并与前级第i-1电容(Ci-1_1)、第i-1电阻(Ri-1_2)的一端相连，第i2电阻(Ri_2)的另一端与第i1电容(Ci_1)的一端相连并与下一级的第i+1场效应管(Qi+1)的源极相连；第i场效应管(Qi)的漏极与第i1电阻(Ri_1)的一端、第i1电容(Ci_1)的另一端相连并与下一级的第i+1电阻R(i+1_1)的一端相连，第i1电阻(Ri_1)的另一端与前级第i-1场效应管(Qi-1)的漏级相连；……；最后第n级各元件的连接关系：第n场效应管(Qn)的栅极与第n3电阻(Rn_3)的一端、第n2电容(Cn_2)的一端相连，第n2电容(Cn_2)的另一端与前级第n-1场效应管(Qn-1)的栅极相连；第n场效应管(Qn)的源极与第n3电阻(Rn_3)的另一端、第n2电阻(Rn_2)的一端相连并与前级第(n-1)1电容(Cn-1_1)、第(n-1)2电阻(Rn-1_2)的一端相连，第n2电阻(Rn_2)的另一端与第n1电容(Cn_1)的一端相连并构成本开关电路的输出端；第n场效应管(Qn)的漏极与第n1电阻(Rn_1)的一端、第n1电容(Cn_1)的另一端相连，第n1电阻(Rn_1)的另一端与前级第n-1场效应管(Qn-1)的漏级相连。