本實(shí)用新型涉及一種具有抗干擾作用的超高速場效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路。尤其是開通關(guān)斷時(shí)間均在納秒量級(jí)的超高速場效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有技術(shù)中，場效應(yīng)管的驅(qū)動(dòng)電路在使用三極管進(jìn)行驅(qū)動(dòng)信號(hào)放大時(shí)常常會(huì)因?yàn)槿龢O管的飽和問題無法讓場效應(yīng)管做到快速開通和關(guān)斷，尤其是三極管容易進(jìn)入飽和狀態(tài)且驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻率較高時(shí)也要求驅(qū)動(dòng)電路具有抗干擾能力；現(xiàn)有產(chǎn)品已經(jīng)不能滿足要求。因此，探索具有抗干擾能力的超高速場效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路成為了新開發(fā)產(chǎn)品中的一個(gè)必須解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為此，本實(shí)用新型提出一種具有抗干擾作用的超高速場效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路，該電路能夠有效減少雜波對驅(qū)動(dòng)信號(hào)的干擾，提高了驅(qū)動(dòng)電路的抗干擾能力，讓三極管導(dǎo)通后永遠(yuǎn)不進(jìn)入飽和狀態(tài)，從而極大地提升場效應(yīng)管的開關(guān)速度。

本實(shí)用新型提出的這種具有抗干擾作用的超高速場效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路，它由光電耦合器、電阻、二極管和三極管構(gòu)成，其特征在于光電耦合器的2腳和3腳接驅(qū)動(dòng)信號(hào)，8腳接電源VCC1，6腳和7腳與電阻R1的左端相連；電阻R1的右端、二極管VD1的陽極和二極管VD3的陽極相連；二極管VD1的陰極與二極管VD2的陽極相連；二極管VD2的陰極與三極管V1的基極相連；二極管VD3的陰極、三極管V1的集電極、電阻R2的下端與場效應(yīng)管的柵極g相連；電阻R2的上端與直流電源VCC2相連；光電耦合器的5腳、三極管V1的發(fā)射級(jí)與場效應(yīng)管的源極s相連。

肖特基二極管VD1、VD2、VD3構(gòu)成貝克抗飽和鉗位電路，使功率主開關(guān)三極管的開通壓降永遠(yuǎn)被鉗位在1.4V，功率開關(guān)三極管V1永遠(yuǎn)處于放大而不進(jìn)入飽和的狀態(tài)。

本實(shí)用新型采用高速光電耦合器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)信號(hào)隔離后，有效減少雜波對驅(qū)動(dòng)信號(hào)的干擾，提高了驅(qū)動(dòng)電路的抗干擾能力；采用貝克抗飽和鉗位電路對三極管的集電極電位進(jìn)行鉗制，能讓三極管導(dǎo)通后永遠(yuǎn)不進(jìn)入飽和狀態(tài)，從而極大地提升場效應(yīng)管的開關(guān)速度。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)圖。

圖1中，三極管V1的集電極為本實(shí)用新型具有抗干擾能力的超高速場效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路的輸出端，與場效應(yīng)管的柵極g相連；光電耦合器的5腳、三極管V1的發(fā)射極與場效應(yīng)管的源極s相連；肖特基二極管VD1、VD2、VD3的連接方式為驅(qū)動(dòng)電路的核心部分，二極管VD1、VD2、VD3的連接方式構(gòu)成貝克抗飽和鉗位電路。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。

圖1中的光電耦合管、三極管、二極管規(guī)格、電阻等元件的大小等參數(shù)的計(jì)算與現(xiàn)有技術(shù)完全相同，屬成熟技術(shù)故不再作論述。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)的不同是首先使用高速光電耦合器進(jìn)行信號(hào)隔離，使用貝克抗飽和鉗位電路改進(jìn)驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)，其實(shí)施方式如下：光電耦合器的2腳和3腳接驅(qū)動(dòng)信號(hào)；光電耦合器的8腳接電源VCC1；光電耦合器的6腳、7腳、電阻R1的左端相連；電阻R1的右端、二極管VD1的陽極、二極管VD3的陽極相連；二極管VD1的陰極、二極管VD2的陽極相連；二極管VD2的陰極與三極管V1的基極相連；二極管VD3的陰極、三極管V1的集電極、電阻R2的下端、場效應(yīng)管的柵極g相連；電阻R2的上端與直流電源VCC2相連。光電耦合器的5腳、三極管V1的發(fā)射級(jí)、場效應(yīng)管的源極s相連。

二極管VD1、VD2、VD3構(gòu)成貝克抗飽和鉗位電路，使功率主開關(guān)三極管的開通壓降永遠(yuǎn)被鉗位在1.4V，使得功率開關(guān)三極管V1永遠(yuǎn)處于放大狀態(tài)，而不進(jìn)入飽和狀態(tài)，這樣，場效應(yīng)管的開關(guān)速度就可以達(dá)到很高的速度。

本實(shí)用新型這種驅(qū)動(dòng)電路的工作原理如下：

三個(gè)肖特基二極管VD1、VD2、VD3構(gòu)成貝克抗飽和鉗位電路，當(dāng)三極管導(dǎo)通后，發(fā)射結(jié)結(jié)電壓為0.7V，與基極串接的兩個(gè)肖特基二極管的管壓降也是0.7V，二極管VD1的陽極電位為2.1V，則功率三極管導(dǎo)通后的集電極電位為（管壓降）1.4V，當(dāng)三極管集電極電位（管壓降）升高，流入基極的電流增大，集電極電流增大，三極管集電極電位（管壓降）降低，維持1.4V；只要三極管導(dǎo)通貝克抗飽和電路的鉗位下三極管的管壓降不可能低于1.4V；使功率主開關(guān)三極管的開通壓降永遠(yuǎn)被鉗位在1.4V的放大狀態(tài)，這樣，功率主開關(guān)三極管一直工作在放大狀態(tài)，場效應(yīng)管的開關(guān)時(shí)間將會(huì)大幅減小。

經(jīng)反復(fù)測試，采用高速光電耦合器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)信號(hào)隔離后，能有效減少雜波對驅(qū)動(dòng)信號(hào)的干擾，提高了驅(qū)動(dòng)電路的抗干擾能力。在頻率1M-2M范圍內(nèi)的方波信號(hào)驅(qū)動(dòng)下，驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)場效應(yīng)管開通和關(guān)斷的時(shí)間均是50ns以內(nèi)，開關(guān)速度比普通驅(qū)動(dòng)電路提升了約兩個(gè)數(shù)量級(jí)。