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功放的偏置負電壓設計為什麼需要負電壓負壓的範圍分壓的潛在問題非接地過孔的電氣隔離

  由于功放常常使用砷化镓或者氮化镓的場效應管,是以很多時候會使用負的偏置電壓,為此設計者需要設計電源管理電路為其提供負壓。電源管理晶片很多,使用方法資料手冊裡也都有很明确的說明,本文在這方面不詳述,隻總結一些注意事項,供大家參考。

目錄

  • 為什麼需要負電壓
  • 負壓的範圍
  • 分壓的潛在問題
  • 非接地過孔的電氣隔離

為什麼需要負電壓

  這和半導體的類型有關,耗盡型半導體的栅極門檻值電壓是負的,是以經常會需要負電壓作為栅極電壓。

負壓的範圍

  通常我們使用電源管理晶片産生各種數值的電壓,需要注意的是,選擇電壓管理晶片的時候,需要注意其電壓的輸出範圍,對于功放的栅極負電壓的應用而言,尤其要注意其是否可以輸出這樣大小的負壓,舉例:某功放需要-0.5V的栅極電壓,而選擇晶片的時候沒有關注這一資訊,仍舊是按照手冊上的計算公式,改變回報回路中的電阻設定電壓數值,結果該電源管理晶片隻能輸出到-1.25V的電壓,絕對值小于1.25V的負壓該電源管理晶片是不能輸出的,這樣就會導緻設計失誤。

分壓的潛在問題

  在遇到上面瘦的問題的時候,一個解決辦法就是使用該電源管理晶片,然後使用兩個電阻分壓産生負電壓,但是這裡需要注意,如圖1所示,空載的時候,輸出電壓是正确的,但是如果負載的阻抗很小,很容就把分壓數值改變了,造成設計失誤。

功放的偏置負電壓設計為什麼需要負電壓負壓的範圍分壓的潛在問題非接地過孔的電氣隔離

圖1:分壓的潛在問題

非接地過孔的電氣隔離

  由于功放的功率都很大,通常會使用散熱片,而且通常是沒有塗層的金屬散熱片,這時要注意,非接地過孔盡量不要使用,因為散熱片通常和地是連在一起的,防止短路。盡量避免,如果不能避免也應至少使用過孔蓋油或采取其他保護措施,如果經費充足也可考慮使用盲孔埋孔的PCB工藝。

  如圖2所示,很多晶片的底部都有一個大焊盤(圖2中的焊盤13),通常這些焊盤是接地的,但也有個别晶片不是接地的,這種情況就要注意了,不要讓其和散熱片短路。

功放的偏置負電壓設計為什麼需要負電壓負壓的範圍分壓的潛在問題非接地過孔的電氣隔離

圖2:非接地過孔的電氣隔離

作者:潇灑的電磁波(專業:射頻晶片設計、雷達系統、嵌入式。歡迎大家項目合作交流。)

微信:GuoFengDianZi

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