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正確的直流偏置狀態(tài)下運行。為了保護場效應(yīng)功率管,一般都要求先給器件的柵極提供直流偏置,再給漏極提供直流偏置。基于mmic器件的功率放大器設(shè)計中,直流偏置電路不僅要隔離射頻信號,而且能提供放大器正常工作時的時序偏置電壓和電流。為了保證芯片的安全正常工作,使直流供電電路具有時序的開關(guān)響應(yīng),選用maxim公司的負壓器件max881r,一方面提供功放芯片所需的負電壓,另一方面在負壓穩(wěn)定后產(chǎn)生控制電平的pok,實現(xiàn)供電電路的時序特性。同時選用international rectifier公司的高速開關(guān)器件irf9540n,完成對功放單片的供電控制。max881r的模型和主要控制時序圖如圖1和圖2所示。 由圖2可以看出,當(dāng)芯片max881r開始工作時,7腳out輸出負電壓-2 v,通過分壓電路設(shè)置轉(zhuǎn)換為合適的負壓然后送給功率放大器芯片tc3331的柵極,以滿足vgs的需要。當(dāng)vgs的電壓到達輸出要求的92.5%時,4腳pok由高電平變?yōu)榈碗娖绞沟胕rf9540n開關(guān)管導(dǎo)通工作(圖3),輸出高電平,然后通過irf9540n的源極給功率放大器芯片管的漏極vds供電,從而實現(xiàn)對功放管時序供電和控制。
,直流偏置電路不僅要隔離射頻信號,而且能提供放大器正常工作時的時序偏置電壓和電流。直流電源提供正確的電壓值(約3.7v)給max881r。芯片max881r 的7 腳out 一般輸出為-2v, 但是該輸出值是可以通過6 腳外接電路調(diào)節(jié)的,通過電阻r3 和r4 與6 腳接合在一起進行電路分壓,此時out 輸出的值為-1v,以滿足tc3331 直流偏置vg=-1v的供電要求。調(diào)節(jié)的計算公式分別如(3)式和(4)式所示: 因為tc3331 要求vg 為-1v,所以通過(3)式和(4)式可計算得。irf9540n 由4 腳驅(qū)動控制,當(dāng)無電源供給時(vcc=0 v),max881r 芯片4 腳處于高電平, 控制irf9540n 工作于截止?fàn)顟B(tài), 源極無電壓輸出; 當(dāng)有正確電源(vcc≠0)供給時,經(jīng)過一段時間max881r 達到穩(wěn)定后,4 腳輸出變?yōu)榈碗娖絹砜刂苅rf9540n 導(dǎo)通正常工作, 提供給功放管tc3331 正常的漏極電壓,使功放管正常工作。 3.1.2 測試結(jié)果 圖3 輸入uwb 信號頻譜。 對實際放大器電路進行測試, 測試輸入信號源采用中心頻率為3.407ghz,速率為1