一種毫米波放大器時序直流電源的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種毫米波放大器時序直流電源，涉及一種直流電源，包括可調(diào)式三端穩(wěn)壓器、第一低壓差穩(wěn)壓器、第二低壓差穩(wěn)壓器、調(diào)壓電路和電壓轉(zhuǎn)換器；可調(diào)式三端穩(wěn)壓器的電壓輸出端連接第一低壓差穩(wěn)壓器的電壓輸入端，第一低壓差穩(wěn)壓器的電壓輸出端連接負載的正極；第二低壓差穩(wěn)壓器的電壓輸出端連接電壓轉(zhuǎn)換器的電壓輸入端，電壓轉(zhuǎn)換器的電壓輸出端連接調(diào)壓電路的電壓輸入端，調(diào)壓電路的信號輸出端連接可調(diào)式三端穩(wěn)壓器的信號輸入端；電壓轉(zhuǎn)換器的電壓輸出端還連接負載的負極。本實用新型利用三極管的開關(guān)特性制作的時序直流電源能很好避免了開關(guān)機瞬間的浪涌電壓對芯片的損壞，其制造成本低，性能穩(wěn)定。
【專利說明】—種毫米波放大器時序直流電源

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種直流電源，特別是涉及一種毫米波放大器時序直流電源。

【背景技術(shù)】
[0002]毫米波放大器要求輸入阻抗高、高增益、體積小，為此放大器多數(shù)采用專用芯片搭建，專用芯片集成的放大器件是場效應(yīng)管。場效應(yīng)管在現(xiàn)代制造工藝中的尺寸都很小，柵極與源極、漏極與源極的距離都很小，從而在小電壓下產(chǎn)生很強的電場擊穿場效應(yīng)管，導(dǎo)致芯片損壞，系統(tǒng)無法工作。
[0003]在工程中發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)常在開關(guān)機的瞬間損壞，通過分析是開關(guān)機時浪涌電壓將系統(tǒng)壞。如何在工程中避免開關(guān)機瞬間的浪涌電壓對芯片的損壞一直是工程人員思考的課題。
實用新型內(nèi)容
[0004]有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠避免開機瞬間的浪涌電壓損壞毫米波放大器芯片的直流電源。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種毫米波放大器時序直流電源，其包括可調(diào)式三端穩(wěn)壓器、第一低壓差穩(wěn)壓器、第二低壓差穩(wěn)壓器、調(diào)壓電路和電壓轉(zhuǎn)換器；
[0006]所述可調(diào)式三端穩(wěn)壓器的電壓輸出端連接所述第一低壓差穩(wěn)壓器的電壓輸入端，所述第一低壓差穩(wěn)壓器的電壓輸出端連接負載的正極；所述第二低壓差穩(wěn)壓器的電壓輸出端連接所述電壓轉(zhuǎn)換器的電壓輸入端，所述電壓轉(zhuǎn)換器的電壓輸出端連接所述調(diào)壓電路的電壓輸入端，所述調(diào)壓電路的信號輸出端連接所述可調(diào)式三端穩(wěn)壓器的信號輸入端；所述電壓轉(zhuǎn)換器的電壓輸出端還連接負載的負極。
[0007]采用以上技術(shù)方案，輸入電源到所述可調(diào)式三端穩(wěn)壓器和第二低壓差穩(wěn)壓器，所述可調(diào)式三端穩(wěn)壓器輸出電壓到所述第一低壓差穩(wěn)壓器，所述第二低壓差穩(wěn)壓器輸出電壓到所述電壓轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換成負壓并分別輸送給調(diào)壓電路和負載。當開機的瞬間沒有建立負壓時，調(diào)壓電路控制所述可調(diào)式三端穩(wěn)壓器輸出低壓到所述第一低壓差穩(wěn)壓器，使得所述第一低壓差穩(wěn)壓器沒有輸出電壓到負載，起到對負載的保護作用。當電壓轉(zhuǎn)換器有負壓輸出時，所述調(diào)壓電路控制所述可調(diào)式三端穩(wěn)壓器輸出高壓到所述第一低壓差穩(wěn)壓器，使得所述第一低壓差穩(wěn)壓器輸出電壓到負載。
[0008]較佳的，所述調(diào)壓電路包括NPN型三極管和第一電阻；所述電壓轉(zhuǎn)換器的電壓輸出端通過所述第一電阻連接所述NPN型三極管的基極，所述NPN型三極管的發(fā)射極接地，所述NPN型三極管的集電極連接所述可調(diào)式三端穩(wěn)壓器的調(diào)壓端，所述NPN型三極管集電極與所述可調(diào)式三端穩(wěn)壓器之間的電路上還連接第二電阻的一端，所述第二電阻的另一端接地。以上技術(shù)方案采用了更加簡單的方式來對所述可調(diào)式三端穩(wěn)壓器進行調(diào)壓，降低了成本并且具有體積小的優(yōu)點。
[0009]進一步的，所述電壓轉(zhuǎn)換器的電壓輸出端還通過第三電阻連接第四電阻的一端，所述第四電阻的另一端接地，所述第四電阻與第三電阻之間的電路連接所述負載的負極；所述電壓轉(zhuǎn)換器與所述第三電阻之間的電路上還連接第一電容的正極，所述第一電容的負極接地；所述第一低壓差穩(wěn)壓器的電壓輸出端還連接第二電容的正極，所述第二電容的負極接地，所述第二電容的正極通過第五電阻連接負載的正極，所述第三電阻與第四電阻的阻值之和小于所述第五電阻的阻值。
[0010]采用以上技術(shù)方案，當關(guān)機時，由于第二電容與第五電阻組成的放電電路的放電時間常數(shù)，比起由第一電容、第三電阻和第四電阻組成的放電電路的放電時間常數(shù)要小，因此負載的正壓比負載的負壓先消失，由此實現(xiàn)了關(guān)機時先關(guān)正壓后關(guān)負壓，起到了對負載的保護作用。
[0011]本實用新型的有益效果是:本實用新型利用三極管的開關(guān)特性制作的時序直流電源能很好避免了開關(guān)機瞬間的浪涌電壓對芯片的損壞，其制造成本低，性能穩(wěn)定。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型一【具體實施方式】的具體電路示意圖。
[0013]圖2是開機后電壓建立的波形圖。
[0014]圖3是關(guān)機后電壓消失的波形圖。

【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明:
[0016]如圖1所示，一種毫米波放大器時序直流電源，包括可調(diào)式三端穩(wěn)壓器1、第一低壓差穩(wěn)壓器2、第二低壓差穩(wěn)壓器3、調(diào)壓電路4和電壓轉(zhuǎn)換器5。所述可調(diào)式三端穩(wěn)壓器I的電壓輸出端連接所述第一低壓差穩(wěn)壓器2的電壓輸入端，所述第一低壓差穩(wěn)壓器2的電壓輸出端連接負載的正極；所述第二低壓差穩(wěn)壓器3的電壓輸出端連接所述電壓轉(zhuǎn)換器5的電壓輸入端，所述電壓轉(zhuǎn)換器5的電壓輸出端連接所述調(diào)壓電路4的電壓輸入端，所述調(diào)壓電路4的信號輸出端連接所述可調(diào)式三端穩(wěn)壓器I的信號輸入端；所述電壓轉(zhuǎn)換器5的電壓輸出端還連接負載的負極。
[0017]所述調(diào)壓電路4包括NPN型三極管6和第一電阻R2 ;所述電壓轉(zhuǎn)換器5的電壓輸出端通過所述第一電阻R2連接所述NPN型三極管6的基極，所述NPN型三極管6的發(fā)射極接地，所述NPN型三極管6的集電極連接所述可調(diào)式三端穩(wěn)壓器I的調(diào)壓端，所述NPN型三極管6集電極與所述可調(diào)式三端穩(wěn)壓器I之間的電路上還連接第二電阻R6的一端，所述第二電阻R6的另一端接地。
[0018]所述電壓轉(zhuǎn)換器5的電壓輸出端還通過第三電阻R3連接第四電阻R4的一端，所述第四電阻R4的另一端接地，所述第四電阻R4與第三電阻R3之間的電路連接所述負載的負極且所述第四電阻R4與第三電阻R3之間的電路通過第三電容C5接地；所述電壓轉(zhuǎn)換器5與所述第三電阻R3之間的電路上還連接第一電容C4的正極，所述第一電容C4的負極接地；所述第一低壓差穩(wěn)壓器2的電壓輸出端還連接第二電容C7的正極，所述第二電容C7的負極接地，所述第二電容C7的正極通過第五電阻R7連接負載的正極，所述第三電阻R3與第四電阻R4的阻值之和小于所述第五電阻R7的阻值。
[0019]本實施例中，所述可調(diào)式三端穩(wěn)壓器I采用型號為CW317的集成塊實現(xiàn)，第一低壓差穩(wěn)壓器2和第二低壓差穩(wěn)壓器3均由型號為LT1129-5的集成塊實現(xiàn)，電壓轉(zhuǎn)換器5由型號為ADP3603的集成塊實現(xiàn)，NPN型三極管由型號為9014的三極管實現(xiàn)。所述負載由型號為LE2040和型號為HMC283的模塊放大器組成。
[0020]低噪聲放大器HMC283的柵極直流偏置電壓需要負壓，典型值為_0.15V，漏極直流偏置電壓需要正壓，典型值為+5V。為了避免開關(guān)機時損壞HMC283放大器，開機時應(yīng)該先加柵極負壓后加漏極正壓，關(guān)機時先關(guān)正壓后關(guān)負壓。在工作過程中輸入+12V到可調(diào)式三端穩(wěn)壓器I和第二低壓差穩(wěn)壓器3，可調(diào)式三端穩(wěn)壓器I提供+8V正壓，用第一低壓差穩(wěn)壓器2提供+5V正壓，電壓轉(zhuǎn)換器5提供-3V負壓。開機的瞬間負壓沒有建立時，NPN型三極管9014的基極電壓對地電壓大于0.75V,NPN型三極管9014飽和導(dǎo)通，三極管9014的集電極與發(fā)射極呈現(xiàn)很小的電阻，從而將第二電阻短路，使可調(diào)式三端穩(wěn)壓器I可調(diào)電壓端第一腳接地，其電壓輸出端的電壓為1.25V。第一低壓差穩(wěn)壓器2的輸入電壓如果小于5.5V,輸出端無輸出電壓，所以當可調(diào)式三端穩(wěn)壓器I輸出電壓等于1.25V時，第一低壓差穩(wěn)壓器2不會輸出電壓，因此第一低壓差穩(wěn)壓器2不會向放大器HMC283的漏極供電，最終保護了放大器HMC283。只有當電壓轉(zhuǎn)換器5有負壓輸出時，負壓-3V通過第一電阻加到NPN型三極管9014的基極使NPN型三極管9014截止，可調(diào)式三端穩(wěn)壓器I輸出+8V，第一低壓差穩(wěn)壓器2才輸出+5V。如果由于某種原因電壓轉(zhuǎn)換器5無負壓-3V輸出，那么第一低壓差穩(wěn)壓器2就沒有+5V電壓加到放大器HMC283上，從而達到保護放大器HMC283的目的。因此該電源在開機時能實現(xiàn)對放大器HMC283先加柵極負壓后加漏極正壓及缺負保護。關(guān)機時，由于第二電容與第五電阻組成的放電電路的放電時間常數(shù)，比起由第一電容、第三電阻和第四電阻組成的放電電路的放電時間常數(shù)要小，因此放大器HMC283漏極的正壓比柵極負壓先消失，實現(xiàn)關(guān)機時先關(guān)正壓后關(guān)負壓，保護了放大器HMC283。
[0021]為了進一步說明本實用新型的效果，通過一個待測的毫米波放大器時序直流電源，一個負載板，一個+12V的穩(wěn)壓電源，一個Tektronix TDS2022型雙蹤示波器對本實用新型進行測試。Tektixmix TDS2022型雙蹤示波器，可以同時存儲直流電壓的瞬態(tài)過程，而且可以直接讀出兩路電壓的時間差值。
[0022]在通電測試前，首先用萬用表測量電源的輸出端的對地電阻，在合符要求的情況下再通電；其次在通電測試時不能把它與放大電路相連接，給直流電源帶上等效的負載，+5V電壓在額定電流時的等效負載為14歐姆左右，-3V電壓的等效負載為789歐姆。
[0023]測試的結(jié)果:當將電壓轉(zhuǎn)換器的電壓輸出端短路，實驗結(jié)果顯示無+5V輸出。
[0024]如圖2所示，開機時，示波器顯示兩路電壓從無到有的過程。實線表示+5V的電壓曲線，虛線表示-3V的電壓曲線，兩線重合處表示開機前-3V和+5V兩路電源都無輸出，屏幕中豎直方向的兩直線之間表示負壓達到-3V比正壓達到+5V提前的時間，圖中可見，負壓提前了 180微秒。
[0025]如圖3所示，實線表示+5V的電壓曲線，虛線表示-3V的電壓曲線，關(guān)機時，當兩路輸出電壓達到額定值后，關(guān)掉+12V直流穩(wěn)壓電源，雙蹤示波器顯示關(guān)機后正負電壓消失的過程，實驗結(jié)果顯示正壓很快減少為零，負壓延遲39.2毫秒，與理論值符合:+5V電壓(即第一低壓差穩(wěn)壓器的輸出電壓)的等效負載&=14Ω，放電的時間常數(shù)T = 5&C = 0.7ms,通過計算其大小約為0.7毫秒，-3V電壓(即電壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓)的等效負載& =800 Ω，其放電時間常數(shù)約為T = 40ms，二者的差約為39.3毫秒。
[0026]由測試的結(jié)果可知，直流電源的性能達到了設(shè)計時所要求的按時間順序供電的功能:能實現(xiàn)缺負保護，沒有負電壓輸出時就沒有正電壓輸出；開機時，輸出電壓先輸出負電壓后輸出正電壓；關(guān)機時，正電壓先關(guān)負電壓后關(guān)。這樣能很好的解決開關(guān)機時浪電壓將系統(tǒng)壞的問題，而且改電路元器件少、成本低、性能可靠、體積小，有很好的工程價值。
[0027]以上詳細描述了本實用新型的較佳具體實施例。應(yīng)當理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本實用新型的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本【技術(shù)領(lǐng)域】中技術(shù)人員依本實用新型的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種毫米波放大器時序直流電源，其特征在于:包括可調(diào)式三端穩(wěn)壓器(I)、第一低壓差穩(wěn)壓器(2)、第二低壓差穩(wěn)壓器(3)、調(diào)壓電路(4)和電壓轉(zhuǎn)換器(5)； 所述可調(diào)式三端穩(wěn)壓器(I)的電壓輸出端連接所述第一低壓差穩(wěn)壓器(2)的電壓輸入端，所述第一低壓差穩(wěn)壓器(2)的電壓輸出端連接負載的正極；所述第二低壓差穩(wěn)壓器(3)的電壓輸出端連接所述電壓轉(zhuǎn)換器(5)的電壓輸入端，所述電壓轉(zhuǎn)換器(5)的電壓輸出端連接所述調(diào)壓電路(4)的電壓輸入端，所述調(diào)壓電路(4)的信號輸出端連接所述可調(diào)式三端穩(wěn)壓器(I)的信號輸入端；所述電壓轉(zhuǎn)換器(5)的電壓輸出端還連接負載的負極。
2.如權(quán)利要求1所述的一種毫米波放大器時序直流電源，其特征是:所述調(diào)壓電路(4)包括NPN型三極管(6)和第一電阻(R2);所述電壓轉(zhuǎn)換器(5)的電壓輸出端通過所述第一電阻(R2)連接所述NPN型三極管￠)的基極，所述NPN型三極管￠)的發(fā)射極接地，所述NPN型三極管￠)的集電極連接所述可調(diào)式三端穩(wěn)壓器(I)的調(diào)壓端，所述NPN型三極管(6)集電極與所述可調(diào)式三端穩(wěn)壓器(I)之間的電路上還連接第二電阻(R6)的一端，所述第二電阻(R6)的另一端接地。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種毫米波放大器時序直流電源，其特征是:所述電壓轉(zhuǎn)換器(5)的電壓輸出端還通過第三電阻(R3)連接第四電阻(R4)的一端，所述第四電阻(R4)的另一端接地，所述第四電阻(R4)與第三電阻(R3)之間的電路連接所述負載的負極；所述電壓轉(zhuǎn)換器(5)與所述第三電阻(R3)之間的電路上還連接第一電容(C4)的正極，所述第一電容(C4)的負極接地；所述第一低壓差穩(wěn)壓器(2)的電壓輸出端還連接第二電容(C7)的正極，所述第二電容(C7)的負極接地，所述第二電容(C7)的正極通過第五電阻(R7)連接負載的正極，所述第三電阻(R3)與第四電阻(R4)的阻值之和小于所述第五電阻(R7)的阻值。
【文檔編號】G05F1/46GK204044654SQ201420432753
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月1日
【發(fā)明者】蒲大雁 申請人:重慶工商職業(yè)學院, 蒲大雁