GaN 功率放大器漏级电源调制芯片的调制方法
本发明公开了GaN功率放大器漏级电源调制芯片的调制方法，属于芯片设计领域。GaN功率放大器漏级电源调制芯片的调制方法，包括：线性稳压器，比较器，电荷泵，大功率N沟道开关管，负电检测控制单元，过温和过压保护单元，供电电源调制单元和输出快速泄放通道。通过检测GaN功率放大器栅极有无负电压来控制其漏级输入的通断，从而实现对GaN功率放大器的电源时序控制。通过控制芯片内功率开关管的栅源电压来控制开关管的通断，从而实现GaN功率放大器漏极供电的脉冲调制。采用单片集成电路设计，减少了硬件布板面积；在集成了漏极调制功能的同时，还提供了完善的GaN功放保护功能，包括漏极负压使能和过温和过压保护。
发明专利
CN201910460176.8
2019-05-30
CN109981057A
2019-07-05
H03F1/02(2006.01)
南京固德芯科技有限公司
徐步;黎遥
210000 江苏省南京市江北新区腾飞大厦6楼
江苏瑞途律师事务所
王珒
1.GaN 功率放大器漏级电源调制芯片的调制方法，步骤如下： 外部恒定直流高电压输入通过VIN脚进入芯片内部，CTRL信号为脉冲调制控制信号，芯片输出VOUT会根据CTRL信号进行相应的关断和开启； 控制逻辑模块判断EN信号的输入，在EN信号为低电压输入的时候，当CTRL信号脉冲输入，控制逻辑模块给通过栅极驱动电路驱动一个N沟道MOSFET开关管输出对应的信号； 当CTRL信号为关断时，控制逻辑模块直接控制快速泄放通道开启，输入电流直接经过泄放通道接地。 2.根据权利要求1所述的GaN 功率放大器漏级电源调制芯片的调制方法，其特征在于，N沟道MOSFET开关管输出的VOUT信号与CTRL信号输入为相反电压脉冲。 3.根据权利要求1所述的GaN 功率放大器漏级电源调制芯片的调制方法，其特征在于，还包括GaN功率放大器的栅极电压的负电压范围输入检测，当芯片上电后，首先会检测EN脚是否有设定好的GaN功率放大器的栅极电压的负电压范围，在范围内，进行下一步的工作，不在范围内重新检测EN脚输入。 4.根据权利要求3所述的GaN 功率放大器漏级电源调制芯片的调制方法，其特征在于，负电压范围为-3V到-1V的负电压输入。 5.根据权利要求3所述的GaN 功率放大器漏级电源调制芯片的调制方法，其特征在于，还包括对芯片过压的判断，在判断栅极电压的负电压在范围内后，通过比较器判断OPV输入脚电压是否小于设定值，判断是否过压，如果超过设定值，重新检测EN脚输入，低于设定值，进行下一步的工作。 6.根据权利要求5所述的GaN 功率放大器漏级电源调制芯片的调制方法，其特征在于，还包括对芯片结温判断，在芯片输入电压没有超过预定值后，进行芯片结温判断，低于温度阈值，芯片开启，到达温度阈值后，芯片返回重新检测EN脚电压。 7.根据权利要求1所述的GaN 功率放大器漏级电源调制芯片的调制方法，其特征在于，上述方法通过以下调制芯片完成，包括， 线性稳压器，连接从芯片VIN端，输入电压经过线性稳压器转化后为低电压对内部器件供电，线性稳压器输出端连接对应的芯片VLDO端； N沟道MOSFET开关管，开关管漏级输入为芯片输入的恒定电压VIN，源级输出为经过CTRL信号调制过的脉冲调制电压，栅极连接栅极驱动电路； 电荷泵，电荷泵连接栅极驱动电路，电荷泵连接栅极驱动电两者共同作用，开启和关断开关管； 比较器，比较器一输入为内部参考电压，另一输入为芯片OVP端，比较器的输出进入控制逻辑模块； 控制逻辑模块，控制逻辑模块输入为比较器的输出端、CTRL端和EN端，EN脚输入为GaN功率放大器的栅极电压，控制逻辑模块输出端连接栅极驱动电路，对输入信号进行控制。 8.根据权利要求7所述的GaN 功率放大器漏级电源调制芯片的调制方法，其特征在于，还包括输出电流快速泄放通道，输出电流快速泄放通道与N沟道MOSFET开关管的输出端连接。 9.根据权利要求7所述的GaN 功率放大器漏级电源调制芯片的调制方法，其特征在于，还包括低压检测模块，检测内部输入电压的值，并将检测结果进入输入控制逻辑模块，控制逻辑模块开启和关闭芯片。 10.根据权利要求7或9所述的GaN 功率放大器漏级电源调制芯片的调制方法，其特征在于，还包括过温度保护模块，过温度保护模块检测芯片温度，并将结果进入输入控制逻辑模块，控制逻辑模块开启和关断输出电压。