一種具有慢啟動功能的漏極調(diào)制電路的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及雷達技術領域，具體是全固態(tài)脈沖雷達發(fā)射機分時供電中的電源調(diào)制 電路。
【背景技術】
[0002] 發(fā)射機所需直流電源含有紋波電壓，該紋波電壓可能對放大的信號產(chǎn)生調(diào)制，對 于甲類放大器，由于柵偏壓變化時，導通角不變，不產(chǎn)生調(diào)制作用；而對于甲乙類或者乙類 放大器則不同程度存在調(diào)制，這種調(diào)制會以雜波的形式出現(xiàn)在接收機中，因此電源是導致 發(fā)射機輸出雜波的最重要因素。雖然通過減小電源紋波可以得到更低的雜波電平，但對于 電源會增加很多成本和設計困難。為了減少電源供電紋波對發(fā)射機的影響，提高雷達動目 標改善因子，一般采用在脈沖間隙由電源對儲能電容進行充電，而在脈沖期間電源不工作， 靠儲能電容為所有放大器提供所需的脈沖電流，這樣就避免了開關電源的紋波和高頻尖刺 噪聲對射頻信號的干擾。但是這種供電方式帶來的問題是電源對電容進行初次充電時，瞬 間電流可達千A級，造成漏極調(diào)制電路中的場效應管過流燒毀，所以，設計一款具有電壓緩 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] 要解決的技術問題：
[0004] 為了解決全固態(tài)脈沖雷達發(fā)射機分時供電中，電源對電容進行初次充電時，瞬間 電流過大造成的傳統(tǒng)漏極調(diào)制電路中場效應管的過流燒毀，繼而引起漏極調(diào)制電路的失 效。本實用新型提出一種具有慢啟動功能的漏極調(diào)制電路。
[0005] 技術方案
[0006] 一種具有慢啟動功能的漏極調(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溝道場效應管自偏置慢啟動功能電路，所述的N溝道場效應管自偏置慢 啟動功能電路包括N溝道MOS管和四個分壓電阻以及多個二極管，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。
[0009] 有益效果：
[0010] 本實用新型提出的一種具有慢啟動功能的漏極調(diào)制電路，在確保原有電源調(diào)制性 能不受影響的情況下，當電源對電容進行初始充電時，利用N溝道場效應管溝道阻抗隨柵 源壓差減小而逐漸增大的原理，實現(xiàn)對電容緩慢充電，使得電源開啟瞬間不致產(chǎn)生很大的 瞬時電流，避免了MOS管的損壞和漏極調(diào)制電路的失效。
【附圖說明】
[0011] 圖1本實用新型中具有慢啟動功能的漏極調(diào)制電路原理圖。
[0012] 圖2本實用新型中具有慢啟動功能的漏極調(diào)制電路實測圖。
【具體實施方式】
[0013] 現(xiàn)結合實施例、附圖對本發(fā)明作進一步描述：
[0014] 在雷達發(fā)射機中采用分時調(diào)制電路的目的是為了使功率放大器件在射頻脈沖關 斷間隙停止工作，電源對儲能電容進行充電，在發(fā)射脈沖期間，電源不工作，靠儲能電容對 功率放大器進行供電。分時調(diào)制電路由脈沖間隙電源對電容充電和脈沖期間電容對放大器 供電兩部分調(diào)制電路組成，電容對放大器供電可采取傳統(tǒng)的漏極調(diào)制電路來實現(xiàn)，而電源 對電容充電采用傳統(tǒng)的漏極調(diào)制電路時會帶來瞬時大電流導致的MOS管損壞的問題。在本 實用新型中，我們所采取的方案是：電源開啟瞬間，由慢啟動電路對電容進行緩慢充電，當 充電電壓達到我們設置的門限電平時，打開發(fā)射脈沖的反脈沖，由傳統(tǒng)的漏極調(diào)制電路進 行補充充電，直至電源電壓；在發(fā)射機正常工作期間，由于儲能電容的壓降很小，電容電壓 高于我們慢啟動電路中設置的門限電平，慢啟動電路將不再起作用，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] 慢啟動電路由一個N溝道MOS管和四個分壓電阻以及幾個二極管構成。實際工作 過程中，由于有N溝道MOS管的存在，電源不能直接對電容進行充電，而是通過N溝道MOS 管對電容緩慢充電。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電源電壓的分壓，通過調(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，使其導通并將漏極電壓輸出至源極。隨著充電的持續(xù)進行，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，充電速度也會變慢。通過分壓電阻對充電電壓進行分壓，對其進行檢測，并將檢測 電平送入發(fā)射機的控制程序與我們設置好的門限電平進行比較，當充電電壓達到門限電平 時，打開發(fā)射脈沖的反脈沖，由傳統(tǒng)的漏極調(diào)制電路進行補充充電，直至電源電壓。
[0016] 如圖1，當電源對電容C1進行初次充電時，電容C1的電壓為0V。先不打開發(fā)射脈 沖的反脈沖Pulse_in，輸入的脈沖控制信號為低電平，晶體管MMBT5551不導通，電阻R2、 R3無法對Vin進行分壓，P溝道MOS管IRF5210柵-源極間無足夠?qū)ㄩ_啟電壓，器件關 斷，故不能由下半部分的漏極調(diào)制電路對電容進行充電。上半部分虛線框內(nèi)部的電路即為 本發(fā)明中提出的N溝道場效應管自偏置慢啟動功能電路，在電源初始加電時，N溝道MOS管 FDB3632的源極電壓為0V，柵極電壓為電阻R4、R5和四個二極管1N4007對電源電壓Vin的 分壓，通過選取合適的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導通，電源開始對電容進行充電；隨著充電的持續(xù)進行，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 度也會變慢。圖1中電阻R6、R7對充電電壓進行分壓，將其檢測電平設置為DET，并送入發(fā) 射機的控制程序，實施過程中將該電平設置為46V。
[0017] 當輸出電壓達到設置的門限電平時，發(fā)射機的控制程序發(fā)出指令，打開發(fā)射脈沖 的反脈沖Pulse_in，即在發(fā)射脈沖間隙，圖1中的下半部分分時調(diào)制電路對電容進行補充 充電。當輸入脈沖控制信號為低電平時，晶體管MMBT5551不導通，電阻R2、R3無法對Vin進行分壓，P溝道MOS管IRF5210柵-源極間無足夠?qū)ㄩ_啟電壓，器件關斷，此時Vout保 持慢啟動電路的電壓輸出值46V;當輸入脈沖控制信號為高電平時，晶體管MMBT5551導通， 電阻R2、R3對Vin進行分壓，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的柵源開啟電壓，小于柵源之間的電壓極限參數(shù)，即可 使IRF5210溝道導通，由電源Vin對電容進行補充充電，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、下降沿響應速度，提高調(diào)制電路的開關速 度。實施過程中電路各元器件參數(shù)值如表1所示，實測結果如圖2所示。
[0018] 表1電路元器件參數(shù)：
[00101
【主權項】
1. 一種具有慢啟動功能的漏極調(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溝道場效應管自偏置慢啟動功能電路；所述的N溝道場效應管自偏置慢啟 動功能電路包括N溝道M0S管和四個分壓電阻以及多個二極管，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和多個二極管串聯(lián)后位于N溝道M0S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)權利要求1所述的具有慢啟動功能的漏極調(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)權利要求1所述的具有慢啟動功能的漏極調(diào)制電路，其特征在于：所述的二極 管為4個。
【專利摘要】本實用新型涉及一種具有慢啟動功能的漏極調(diào)制電路，包括晶體管、P溝道MOS管、分壓電阻和N溝道場效應管自偏置慢啟動功能電路，該技術利用了N溝道場效應管溝道阻抗隨柵源的壓差減小而逐漸增大的原理，實現(xiàn)對電容緩慢充電，當充電電壓達到設置的門限時，再由分時調(diào)制電路進行補充充電。
【IPC分類】H02M3-07, H02M1-36
【公開號】CN204334320
【申請?zhí)枴緾N201420831143
【發(fā)明人】李兵, 張娟, 雷國忠, 呂元恒, 李磊, 白樹林
【申請人】西安電子工程研究所
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年12月23日