一種無信號交疊的推挽式開關驅動電路的製作方法
2024-02-19 12:12:15 1
專利名稱：一種無信號交疊的推挽式開關驅動電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電晶體開關電路，特別的說，本發明涉及一種推挽式電晶體電路。
背景技術：
在推挽式電路中，輸出端在正電壓和地之間轉換。上述電路可被用在電壓轉換器中。由於上述三極體串接在電源正極和地之間，如果兩個三極體同時導通，電路中將出現較大的電流，浪費電源電壓，甚至會對電路造成破壞。三極體導通時，三極體可能會進入飽和狀態。將會在導通的三級管的基極區聚集大量電荷。基極電荷使三極體的關閉時間延長，因此，在三級管截止時多餘的電荷必須被移走或重新複合。在關閉飽和三極體的過程中，三極體的基射電壓會有下降10%左右，在上述基射電壓下降後，基射電壓保持高電位，直到多餘的電荷被移走或重新複合。當多餘的電荷被移走後，基射電壓將會驟降，三極體關閉。因此，只要三極體的基射電壓保持較大值時，三極體可以認為是導通的，並且三極體基射電壓的驟降標誌著三級管關閉。
發明內容
本發明是一種優化的推挽式電晶體電路，一種無信號交疊的開關驅動電路，具有微小的開關延時，提高開關轉換速度。本發明電路的特點是:開關門限電壓是三極體基射電壓的函數，並且跟隨溫度變化。本發明的另一特點是:隨飽和三級管基射電壓變化的電路用來當初始飽和三極體的基射電壓發生驟降時，即該三極體截止時，才開啟另一三極體。簡而言之:為了實現上述功能，與輸出端相連的兩個三極體分別接到第一個電位端和第二個端。第一個電流源用來開啟第一個三極體，第二個電流源用來開啟第二個三極體。第一個電流源包括隨第二個三極體基射電壓變化的電路，該電路用來在第二個三極體的基射電壓發生驟降時開啟第一個三極體。同樣，第二個電流源包括隨第一個三極體基射電壓變化的電路，該電路用來在第一個三極體的基射電壓發生驟降時開啟第二個三極體。對比文獻實用新型專利:新型矽電晶體音頻推挽放大電路，申請號:200920298102.0。
圖1，本發明推挽式電晶體電路的原理框圖，包括具有上述優點的無信號交疊的開關驅動電路。
具體實施例方式參照附圖1，本發明中的無信號交疊的開關驅動電路描述如下:埠 10通過PNP三極體12與陽極電位V+相連，通過NPN三極體14與地相連。三極體12開啟，三極體14關閉時，埠 10接到電位V+上。三極體14開啟，三極體12關閉時時，埠 10與地相連。PNP三極體16和18串接在電位V+和地之間，上述兩三極體的公共端連接到三極體14的基極。當三極體16導通時，陽極電位加載到三極體12的基極使得三極體12不能導通。導通的三極體18為三極體12的基極提供前置偏置電流，使得三極體12導通。同樣，導通的三極體20為三極體14的基極提供前置偏置電流，使得三極體14導通.當三極體24導通時，三極體18也導通。三極體20隨著三極體26的導通而導通。電流源30和32分別與開關31和33相連來控制三極體24和26的導通。如上所述，當三極體12或14進入飽和狀態時，在導通的三極體的基極區會聚集多餘的電荷，為了關閉三極體，多餘的電荷必須被轉移走或重新複合。本發明的電路將對基極區聚集的多餘電荷產生的基射電壓產生響應，防止其他三極體導通直到上述三極體的多餘電荷被移走。假設三極體14導通(電流通過三極體20流入三極體14的基極)，三極體12關閉(三極體12的基極電位被三極體16拉至V+)。在開關轉換過程中，打開開關33，電流源32被斷開。關閉開關31，電流源30開啟。三極體22開啟，三極體16關閉。當三極體14的基射電壓驟降到正常值的一半時，三極體38通過偏置網絡40保持導通，使三極體24的基極電位保持地電位不變，即三極體24截止。網路40包括與分壓電阻42和43，以及上述兩電阻串聯的電流源41，二極體44並聯到分壓網絡的兩端。當三極體14的基射電壓驟降時，地電位加載到三極體43和二極體44的公共節點上，分壓器將高於地電位的二分之一的電壓Vbe加載到三極體38的基極，上述電壓不足以使三極體38保持導通。當三極體38截止時，三極體24導通，因此三級管18導通使得三極體12導通。在相反的轉換過程中，假設三極體12導通，三極體18和14截止(它們的基極電位被三極體22拉至地電位)，在轉換的時鐘邊緣，電流源30關閉，電流源32開啟。三極體16開啟，三極體22截止。當三極體12的基射電壓降至其正常值的一半時，偏置網絡52使得三極體26和28截止，並提供驅動電流給三極體20，三極體20控制三極體14的導通。偏置網路52包括與分壓器(電阻54，55組成)相連的二極體53，分壓器用來給NPN三極體56的基極提供偏置，三極體56的集射電壓為1.5Vbeo網絡52使得三極體26的基極電壓為
2.SV1.使得當三極體12的基射電壓驟降至正常值的一半時(約為0.5VBE)，三極體26和28開啟。飽和三極體12的基射電壓用來防止其他三極體的導通，除非當第一個三極體關閉和其基射電壓驟降時。飽和三極體的基射電壓用來防止其他三極體的導通，除非當第一個三極體關閉和其基射電壓驟降時。NPN三極體38的基極通過偏置電路40與三極體14的基極相連，當三極體14的基射電壓驟降時，三極體24導通。三極體28與三極體26相連，將陽極電位加載在三極體26的發射極。當三極體12導通時，三極體26和28均截止，防止前置偏置電流流入三極體20的基極。偏置電路52與電位V+和三極體26的基極相連，使得當開關33打開時，三極體26和28截止。由於開關門限電壓是基射電壓的函數，且門限電壓Vbe隨溫度變化。由於當其它三極體截止時，推拉級三極體迅速導通，使得電路的開關轉換速度提高，減少了信號交疊的時間。
權利要求
1.一種無信號交疊的推挽式開關驅動電路，其特徵是:電路中的第一個電位和第二個電位均加載到輸出端，第一個電位比第二個電位高，該電路包括:第一個雙極型三極體含有發射極，基極和集電極，第一個雙極型三極體將埠連接到第一個電位端；第二個雙極型三極體含有發射極，基極和集電極，第二個雙極型三極體將埠連接到第二個電位端；第一個控制電路用來控制第一個三極體的導通，第一個控制電路與上述第二個三極體的基極相連，並受第二個三極體的基射電壓的影響，直到第二個三極體截止時才將第一個三極體開啟。第二個控制電路用來控制第二個三極體的導通，第二個控制電路與上述第一個三極體的基極相連，並受第二個三極體的基射電壓影響，直到第一個三極體截止時才將第二個三極體開啟。
2.根據權利要求1所述的無信號交疊的推挽式開關驅動電路，其特徵是:第一個控制電路包括串聯在第一個電位和第二個電位間的第三個雙極型三極體和第四個雙極型三極體，第三個雙極型三極體和第四個雙極型三極體公共節點連接到第一個三極體的基極上，第三個三極體導通後使得第一個三極體截止，第四個三極體導通後使得第一個三極體導通；上述第二個控制電路包括串聯在第一個電位和第二個電位間的第五個雙極型三極體和第六個雙極型三極體，第五個雙極型三極體和第六個雙極型三極體的公共節點與第二個三極體的基極相連，第五個三極體導通後使得第二個三極體截止，第六個三極體導通後使得第二個三極體導通。
3.根據權利要求1所述的無信號交疊的推挽式開關驅動電路，其特徵是:第一個偏置電路用來為第四個三極體的基極提供控制電壓，上述第一個偏置電路受第二個三極體的基射電壓的影響；第二個控制電路包括為第六個三極體提供偏置的第二個偏置電路，第二個偏置電路受第一個三極體的基射電壓的影響，為第六個三極體提供偏置電壓。
4.根據權利要求1所述的無信號交疊的推挽式開關驅動電路，其特徵是:在推挽電路中，輸出端通過第一個三極體與第一個電位端相連，通過第二個三極體與第二個電位端相連；使上述第一個和第二個三極體不產生重疊驅動的方法的步驟是: a.為第一個三極體提供第一個偏置電路，上述第一個偏置電路受第二個三極體的基射電壓的影響，第二個三極體導通時，偏置電壓不能加載到第一個三極體上； b.為第二個三極體提供第二個偏置電路，上述第二個偏置電路受第一個三極體的基射電壓的影響，第一個三極體導通時，偏置電壓不能加載到第二個三極體上。
全文摘要
一種無信號交疊的推挽式開關驅動電路，推挽電路輸出埠的一端通過第一個雙極型三極體連接到第一個電位端，另一端通過第二個雙極型三極體連接到第二個電位端。上述第一個偏置電路用來控制第一個三極體的導通，第一個偏置電路受第二個三級管的基射電壓影響，當第二個三極體導通時，第一個三極體無法完成偏置。第二個偏置電路用來控制第二個三極體的導通，第二個偏置電路受第一個三級管的基射電壓影響，當第一個三極體導通時，第二個三極體無法完成偏置。
文檔編號H03K17/04GK103152018SQ20131002322
公開日2013年6月12日 申請日期2013年1月23日 優先權日2013年1月23日
發明者包興坤 申請人:蘇州矽智源微電子有限公司