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正确的直流偏置状态下运行。为了保护场效应功率管,一般都要求先给器件的栅极提供直流偏置,再给漏极提供直流偏置。基于mmic器件的功率放大器设计中,直流偏置电路不仅要隔离射频信号,而且能提供放大器正常工作时的时序偏置电压和电流。为了保证芯片的安全正常工作,使直流供电电路具有时序的开关响应,选用maxim公司的负压器件max881r,一方面提供功放芯片所需的负电压,另一方面在负压稳定后产生控制电平的pok,实现供电电路的时序特性。同时选用international rectifier公司的高速开关器件irf9540n,完成对功放单片的供电控制。max881r的模型和主要控制时序图如图1和图2所示。 由图2可以看出,当芯片max881r开始工作时,7脚out输出负电压-2 v,通过分压电路设置转换为合适的负压然后送给功率放大器芯片tc3331的栅极,以满足vgs的需要。当vgs的电压到达输出要求的92.5%时,4脚pok由高电平变为低电平使得irf9540n开关管导通工作(图3),输出高电平,然后通过irf9540n的源极给功率放大器芯片管的漏极vds供电,从而实现对功放管时序供电和控制。
,直流偏置电路不仅要隔离射频信号,而且能提供放大器正常工作时的时序偏置电压和电流。直流电源提供正确的电压值(约3.7v)给max881r。芯片max881r 的7 脚out 一般输出为-2v, 但是该输出值是可以通过6 脚外接电路调节的,通过电阻r3 和r4 与6 脚接合在一起进行电路分压,此时out 输出的值为-1v,以满足tc3331 直流偏置vg=-1v的供电要求。调节的计算公式分别如(3)式和(4)式所示: 因为tc3331 要求vg 为-1v,所以通过(3)式和(4)式可计算得。irf9540n 由4 脚驱动控制,当无电源供给时(vcc=0 v),max881r 芯片4 脚处于高电平, 控制irf9540n 工作于截止状态, 源极无电压输出; 当有正确电源(vcc≠0)供给时,经过一段时间max881r 达到稳定后,4 脚输出变为低电平来控制irf9540n 导通正常工作, 提供给功放管tc3331 正常的漏极电压,使功放管正常工作。 3.1.2 测试结果 图3 输入uwb 信号频谱。 对实际放大器电路进行测试, 测试输入信号源采用中心频率为3.407ghz,速率为1