有源相控陣?yán)走_(dá)t/r組件的調(diào)制脈沖驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種有源相控陣?yán)走_(dá)T/R組件的驅(qū)動(dòng)電路，尤其是指一種有源相控陣?yán)走_(dá)T/R組件的調(diào)制脈沖驅(qū)動(dòng)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]有源相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)是當(dāng)今雷達(dá)的主流技術(shù)，其中，T/R組件(Transmitter andReceiver Module)是有源相控陣?yán)走_(dá)的核心。一部雷達(dá)內(nèi)有成千上萬個(gè)T/R組件。傳統(tǒng)的有源相控陣?yán)走_(dá)T/R組件用調(diào)制脈沖驅(qū)動(dòng)電路輸入電壓范圍偏低，無負(fù)電壓使能控制功能，且無法使后級(jí)功率MOS管處于長(zhǎng)期導(dǎo)通狀態(tài)，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜。隨著用戶需求的不斷提升，對(duì)調(diào)制脈沖驅(qū)動(dòng)電路在電性能、可靠性、體積方面要求越來越高。因此，實(shí)現(xiàn)調(diào)制脈沖驅(qū)動(dòng)電路的高性能和小型化具有重要的意義。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型實(shí)施例所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種有源相控陣?yán)走_(dá)T/R組件的調(diào)制脈沖驅(qū)動(dòng)電路，以有效提升其輸出電流，同時(shí)具有較小的壓降。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種有源相控陣?yán)走_(dá)T/R組件的調(diào)制脈沖驅(qū)動(dòng)電路，其包括:
[0005]負(fù)壓轉(zhuǎn)換電路，用于將輸入的正電壓轉(zhuǎn)換為具有帶載能力的負(fù)電壓后從負(fù)壓輸出端輸出；
[0006]脈沖驅(qū)動(dòng)電路，包括用于對(duì)輸入的前級(jí)TTL信號(hào)進(jìn)行處理的驅(qū)動(dòng)芯片U2以及在所述驅(qū)動(dòng)芯片U2的控制下導(dǎo)通或關(guān)斷的后級(jí)功率MOS管；以及
[0007]負(fù)壓開關(guān)電路，用于根據(jù)負(fù)壓轉(zhuǎn)換電路的負(fù)壓輸出端的輸出電壓值控制所述脈沖驅(qū)動(dòng)電路開通或關(guān)斷，所述負(fù)壓開關(guān)電路包括第一三極管Q1，第一三極管Ql的基極通過第一電阻Rl接地、發(fā)射極通過第一二極管Dl連接負(fù)壓轉(zhuǎn)換電路的負(fù)壓輸出端、集電極依次通過串聯(lián)的第二電阻R2和第三電阻R3連接至工作電壓端VDD端，且所述第二電阻R2和第三電阻R3之間還接設(shè)有連接至脈沖驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)芯片U2的使能端的DIS端。
[0008]進(jìn)一步地，所述負(fù)壓轉(zhuǎn)換電路包括開關(guān)電源轉(zhuǎn)換芯片Ul，所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換芯片Ul的第七管腳作為輸入端連接用于輸入外部電壓的Vcc端且第七管腳還通過旁路電路C2連接至負(fù)壓輸出端，第六管腳和第九管腳分別連接至負(fù)壓輸出端，第一管腳作為Boot端依次串聯(lián)升壓電容C3、輸出電感LI和輸出電容C4后連接至負(fù)壓轉(zhuǎn)換電路的負(fù)壓輸出端且輸入電感LI和輸出電容C4之間的線路還接地，第八管腳作為PH端連接至升壓電容C3和輸出電感LI之間的線路，所述輸出電容C4具有相并聯(lián)的由第四電阻R4和第五電阻R5串聯(lián)形成的電阻串聯(lián)支路，所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換芯片Ul的作為VSENSE端的第四管腳連接至所述第四電阻R4和第五電阻R5之間的線路；開關(guān)電源轉(zhuǎn)換芯片Ul的第八管腳和負(fù)壓輸出端之間還設(shè)有自負(fù)壓輸出端向第八管腳單向?qū)ㄒ詫?duì)負(fù)壓轉(zhuǎn)換電路輸出的電壓進(jìn)行整流的整流二極管D2。
[0009]進(jìn)一步地，所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換芯片Ul的第七管腳還通過第一輸入濾波電容Cl接地。
[0010]進(jìn)一步地，所述脈沖驅(qū)動(dòng)電路還包括與用于輸入外部電壓的Vcc端相連并為所述驅(qū)動(dòng)芯片U2提供穩(wěn)定電壓的穩(wěn)壓電路，所述穩(wěn)壓電路的輸出端分為兩路，其中一路通過依次串聯(lián)的、用于調(diào)整輸入TTL信號(hào)高低電平的范圍的第六電阻R6和第七電阻R7接地且第六電阻R6和第七電阻R7之間的線路還連接至驅(qū)動(dòng)芯片U2的第六管腳，而另一路依次串聯(lián)自舉二極管D4和自舉電容C9后連接至驅(qū)動(dòng)芯片U2的第十二管腳，所述驅(qū)動(dòng)芯片U2的第十二管腳還連接至脈沖驅(qū)動(dòng)電路的脈沖輸出端；
[0011 ] 所述驅(qū)動(dòng)芯片U2的第三管腳作為使能端連接至負(fù)壓開關(guān)電路的DIS端，第六管腳作為TTL信號(hào)輸入端外接外部TTL信號(hào)源，第八管腳和第九管腳分別通過作為高低端柵極驅(qū)動(dòng)器導(dǎo)通延遲時(shí)間外接定時(shí)電阻的第十電阻RlO和第十一電阻Rll接地；
[0012]所述驅(qū)動(dòng)芯片U2的第十一管腳通過第十二電阻R12和第三二極管D5的并聯(lián)體連接功率MOS管Q3和MOS管Q4的柵極，功率MOS管Q3和MOS管Q4的源極連接脈沖輸出端，且功率MOS管Q3的漏極外接Vcc端，MOS管Q4的漏極接地；
[0013]驅(qū)動(dòng)芯片U2對(duì)由外部輸入的TTL信號(hào)進(jìn)行處理，然后輸出至后級(jí)功率MOS管Q3和加速關(guān)斷MOS管Q4的柵極，以控制后級(jí)功率MOS管Q3導(dǎo)通或關(guān)斷。
[0014]進(jìn)一步地，所述穩(wěn)壓電路包括第二三極管Q2、穩(wěn)壓管D3、第十電阻RlO和第十一電阻RlI，其中，第二三極管Q2的基極通過穩(wěn)壓管D3接地并通過第^^一電阻RlI連接Vcc端，第二三極管Q2的集電極通過第十電阻RlO連接Ncc端，所述第二三極管Q2的發(fā)射極作為穩(wěn)壓電路的輸出端。
[0015]進(jìn)一步地，所述穩(wěn)壓電路還包括連接于Vcc端和接地端之間的第二輸入濾波電容C5o
[0016]本實(shí)用新型實(shí)施例有益效果是:通過采用以上所述的負(fù)壓開關(guān)電路，可以極大地簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)，體積小，便于制造組裝，有利于整體電路的優(yōu)化設(shè)計(jì)，而且調(diào)制脈沖驅(qū)動(dòng)電路的調(diào)制脈沖輸出電流大，壓降小。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型有源相控陣?yán)走_(dá)T/R組件的調(diào)制脈沖驅(qū)動(dòng)電路的電路原理框圖。
[0018]圖2是本實(shí)用新型有源相控陣?yán)走_(dá)T/R組件的調(diào)制脈沖驅(qū)動(dòng)電路的負(fù)壓開關(guān)電路原理圖。
[0019]圖3是本實(shí)用新型有源相控陣?yán)走_(dá)T/R組件的調(diào)制脈沖驅(qū)動(dòng)電路的負(fù)壓轉(zhuǎn)換電路原理圖。
[0020]圖4是本實(shí)用新型有源相控陣?yán)走_(dá)T/R組件的調(diào)制脈沖驅(qū)動(dòng)電路的脈沖驅(qū)動(dòng)電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互結(jié)合，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0022]請(qǐng)參考圖1，本實(shí)用新型提供一種有源相控陣?yán)走_(dá)T/R組件的調(diào)制脈沖驅(qū)動(dòng)電路，其包括:
[0023]負(fù)壓轉(zhuǎn)換電路，用于將輸入的正電壓轉(zhuǎn)換為負(fù)電壓后從負(fù)壓輸出端輸出；
[0024]脈沖驅(qū)動(dòng)電路，用于對(duì)輸入的前級(jí)TTL信號(hào)進(jìn)行處理，并控制后級(jí)功率MOS管的導(dǎo)通和關(guān)斷；以及
[0025]負(fù)壓開關(guān)電路，用于控制脈沖驅(qū)動(dòng)電路的開通和關(guān)斷。
[0026]其中，如圖2所示，負(fù)壓開關(guān)電路的作用是當(dāng)負(fù)壓轉(zhuǎn)換電路有負(fù)5伏電壓輸出時(shí)，脈沖驅(qū)動(dòng)電路才可以正常輸出，當(dāng)負(fù)壓轉(zhuǎn)換電路無負(fù)5伏電壓輸出時(shí)，脈沖驅(qū)動(dòng)電路也關(guān)閉輸出。具體地，所述負(fù)壓開關(guān)電路包括第一三極管Q1，所述第一三極管Ql的基極通過第一電阻Rl接地、發(fā)射極通過第一二極管Dl連接負(fù)壓轉(zhuǎn)換電路的負(fù)壓輸出端、集電極通過串聯(lián)的第二電阻R2和第三電阻R3連接至工作電壓端VDD端，且所述第二電阻R2和第三電阻R3之間還接設(shè)有一連接至脈沖驅(qū)動(dòng)電路的DIS端。
[0027]負(fù)壓轉(zhuǎn)換電路的作用是把電壓輸入端Vcc端輸入的正壓的輸入電壓轉(zhuǎn)換為負(fù)壓且具有帶載能力的輸出電壓從負(fù)壓輸出端輸出，例如:將28伏輸入電壓轉(zhuǎn)換為負(fù)5伏電壓，并且負(fù)5伏電壓具有300mA的帶載能力。當(dāng)然，根據(jù)實(shí)際需要，也可以采用其他伏數(shù)的負(fù)電壓來實(shí)現(xiàn)相同的功能。
[0028]結(jié)合圖3所示，所述負(fù)壓轉(zhuǎn)換電路包括開關(guān)電源轉(zhuǎn)換芯片U1，所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換芯片Ul的第七管腳作為輸入端連接用于輸入外部電壓的Vcc端且第七管腳還通過旁路電路C2連接至負(fù)壓輸出端，第六管腳和第九管腳分別連接至負(fù)壓輸出端，第一管腳作為Boot端依次串聯(lián)升壓電容C3、輸出電感LI和輸出電容C4后連接至負(fù)壓轉(zhuǎn)換電路的負(fù)壓輸出端且輸入電感LI和輸出電容C4之間的線路還接地，而所述升壓電容C3可以為開關(guān)電源轉(zhuǎn)換芯片Ul內(nèi)部的高端MOSFET提供門極偏置電壓；第八管腳作為PH端連接至升壓電容C3和輸出電感LI之間的線路，所述輸出電容C4具有相并聯(lián)的由第四電阻R4和第五電阻R5串聯(lián)形成的電阻串聯(lián)支路，所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換芯片Ul的作為VSENSE端的第四管腳連接至所述第四電阻R4和第五電阻R5之間的線路；開關(guān)電源轉(zhuǎn)換芯片Ul的第八管腳和負(fù)壓輸出端之間還設(shè)有自負(fù)壓輸出端向第八管腳單向?qū)ㄒ詫?duì)負(fù)壓轉(zhuǎn)換電路輸出的電壓進(jìn)行整流的整流二極管D2。
[0029]而為提升輸入的電壓的穩(wěn)定性，所述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換芯片Ul的第七管腳還可通過第一輸入濾波電容Cl接地。
[0030]所述負(fù)壓轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓的調(diào)節(jié)是通過第四電阻R4和第五電阻R5的分壓被反饋到開關(guān)電源轉(zhuǎn)換芯片Ul的VSENSE端，在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)電路整體處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，VSENSE端的電壓等于參考值1.221V。
[0031]具體實(shí)施時(shí)，優(yōu)選采用一種具有高轉(zhuǎn)換效率的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換芯片，結(jié)合實(shí)際的常規(guī)使用需求，選用的開關(guān)電源轉(zhuǎn)換芯片Ul可具有以下主要性能參數(shù):具有峰值4A的電流輸出能力，電源電壓范圍5.5V?36