[發明專利]一種E?PHEMT微波寬帶放大器靜電防護電路

在審

• 申請號: 201610747106.7
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN107800392A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 徐萍
• 申請（專利權）人: 徐萍
• 主分類號: H03F1/52
• 分類號: H03F1/52
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明涉及一種E-PHEMT微波寬帶放大器靜電防護電路，適用于微電子領域。

背景技術

E-PHEMT微波寬帶放大器是指以增強型PHEMT場效應管做為核心放大芯片，采用寬帶反饋電路構成的寬帶放大器.相比傳統的基于硅材料三極管放大芯片構成的放大器，E-PHEMT寬帶放。大器具有頻帶更寬、噪聲低、動態范圍大和效率高等電性能指標上的優勢.基于E-PHEMT器件的放大器逐漸取代傳統的硅放大器，更多應用于軍用地面設備及航空航天領域.E-P H EMT器件采用的是砷化稼半導體材料，抗靜電方面的能力要低于硅三極管，一般在500 V以下。為了適應軍用電子元器件對產品的可靠性更高要求，需要在放大器電路的設計中加入防靜電電路設計，增加靜電防護電路。

現有技術中，寬帶放大器完整電路由直流偏置電路和交流匹配電路2部分組成，交流匹配電路部分采用負反饋電路原理實現寬帶匹配，負反饋電路是由電阻R和串聯電感L構成.電阻決定了電路的反饋系數，串聯電感對放大器寬帶內增益頻率特性的平坦度進行補償.該電路形式使放大器工作頻率達到20 MHz-1000 MHz之間，增益平坦度控制在0. 5 dB以內。

降低微波寬帶放大器靜電保護電路的寄生效應對電路的影響，同時還要保證足夠的靜電防護能力是微波寬帶放大器靜電保護電路設計的重點和難點。微波寬帶放大器的另一個設計難點是對保護電路的體積和復雜度要求。由于該放大器封裝外殼體積較小，無法集成過于復雜的保護電路。

因此微波寬帶放大器的靜電保護電路設計要求寄生參量小、鉗位電壓低和結構簡單，既要考慮保護效果還要兼顧其高頻特性對放大器的影響。

發明內容

本發明提供一種E-PHEMT微波寬帶放大器靜電防護電路，電路結構緊湊，體積小，工作穩定，適應性好，提高了工作效率，準確啟性高、功耗低，且具有良好的抗干擾性和可靠性，最終在保證放大器微波特性的前提下，提升了放大器的抗靜電能力。

本發明所采用的技術方案是。

E-PHEMT微波寬帶放大器靜電防護電路由PIN二極管保護電路、輸出保護電路、有源偏置電路組成。

所述PIN二極管保護電路采用“背對背”的組成結構，確保了保護電路對正負2種脈沖都能起到較好的保護效果，PIN二極管在小信號下的微波特性可以通過軟件仿真進行初步的評估，電路可應用在放大器輸入端。由于使用的PIN二極管寄生參量小，輸入信號小，該電路結構起到了很好的保護作用并對微波特性影響較小。

所述輸出保護電路采取了二極管串聯和加反向偏壓的方法。電源端口利用有源偏置電路自身對靜電放電的保護效果，實現了電源端日的抗靜電能力的提升，3個端口保護電路的設計兼顧了保護效果、電路尺寸及微波特性，與被保護電路進行有機的結合，最終在保證放大器微波特性的前提下，提升了放大器的抗靜電能力。D3為反向二極管對負脈沖進行保護，利用電路中偏置電壓作為二極管反向偏置電壓，解決了其對輸出功率的影響；D4和D5采用串聯結構提高了導通電壓，即保證了放大器輸出功率指標，同時也起到充分的防護作用。

所述有源偏置電路利用R1和R2構成的分壓網絡為T1提供基極電壓控制流經R3的電流，從而達到恒流的效果，R4和R5組成的分壓網絡為E-PHEMT器件T2提供柵壓。由于T1與R4和R5的存在，使得在高電壓情況下T1的溝道電阻變大，能夠大大降低T2的漏壓VD和柵壓VG，T1為硅三極管，自身的耐壓能力要強于T2，在靜電放電過程中會對T2形成一定的保護。

本發明的有益效果是：電路結構緊湊，體積小，工作穩定，適應性好，提高了工作效率，準確啟性高、功耗低，且具有良好的抗干擾性和可靠性，最終在保證放大器微波特性的前提下，提升了放大器的抗靜電能力。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明的PIN二極管保護電路。

圖2是本發明的輸出保護電路。

圖3是本發明的有源偏置電路。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

如圖1，PIN二極管保護電路采用“背對背”的組成結構，確保了保護電路對正負2種脈沖都能起到較好的保護效果，PIN二極管在小信號下的微波特性可以通過軟件仿真進行初步的評估，電路可應用在放大器輸入端。由于使用的PIN二極管寄生參量小，輸入信號小，該電路結構起到了很好的保護作用并對微波特性影響較小。