[发明专利]低功率PIN二极管驱动器

说明书

本公开涉及用于射频(RF)切换电路的装置和方法，并且更特别地涉及用于高速、高重复率和/或高功率应用的PIN二极管驱动器电路。PIN二极管驱动器可以包括提供给PIN二极管的双电压反向偏置，该双电压反向偏置可以由第一相对较低电压的电源和第二相对较高电压的电源提供。与PIN二极管在第二相对较高的偏置电压下的反向偏置期间相比，相对较低的电压在更低的电压下使PIN二极管的本征层放电，以便减少总功耗。

本申请是申请日为2019年1月11日、申请号为201980013985.2、发明名称为“低功率PIN二极管驱动器”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本公开的实施例总体上涉及二极管驱动器电路，并且更特别地涉及PIN二极管驱动器，所述PIN二极管驱动器例如在高速切换应用期间采用较低的反向偏置电压和之后的较高的反向偏置电压以减少来自PIN二极管的功耗。

背景技术

PIN二极管用在许多不同的应用中。在一个特定示例中，PIN二极管可以用在匹配网络中，以将负载的阻抗匹配到高功率射频发生器可以向其中输送功率的阻抗。不管具体用途如何，PIN二极管的高速切换可能在每次开关循环中涉及高功耗，这在使用多个PIN二极管的器件中更加严重。尤其考虑到这些观察，设想了本公开的方面。

发明内容

本公开的实施例总体上涉及用于射频(RF)切换电路的系统和方法，并且更具体地涉及用于高速、高重复率和/或高功率应用的PIN二极管驱动器电路。在一个示例中，驱动器电路包括提供给PIN二极管的双电压反向偏置，双电压反向偏置可以由相对较低电压的第一电源和相对较高电压的第二电源提供。在一些示例中，正向偏置电流可以由第三电源提供。

实施例还涉及驱动PIN二极管的方法，当在PIN二极管的反向偏置下时，该方法涉及将第一反向偏置电压连接到PIN二极管。在将第一反向偏置电压连接到PIN二极管之后并且在对PIN二极管进行正向偏置之前，该方法还涉及将大于第一反向偏置电压的第二反向偏置电压连接到PIN二极管。与例如仅部署一个大的反向偏置电压的常规PIN二极管相比，第一反向偏置电压将在比PIN二极管在第二反向偏置电压下的反向偏置期间更低的电压下使PIN二极管的本征层放电，以便减少总功耗。

另一个实施例涉及包括可与PIN二极管操作耦合的电源的PIN二极管驱动器电路，该电源在PIN二极管的反向偏置期间，向PIN二极管提供第一反向偏置电压并且连续地向PIN二极管提供大于第一反向偏置电压的第二反向偏置电压。在一个示例中，电源包括第一电压电源和第二电压电源。该电源还包括：第一开关器件，当第一开关器件被配置为处于闭合状态时，该第一开关器件将正向偏置电流源连接到PIN二极管，正向偏置电流向PIN二极管提供正向偏置电流以对PIN二极管进行正向偏置；以及至少一个第二开关器件，该至少一个第二开关器件可在第一位置和第二位置之间配置为是可切换的，第一位置将第一低电压源连接到PIN二极管以对PIN二极管进行反向偏置，并且第二位置将第二电压源连接到PIN二极管以对PIN二极管进行反向偏置。

另一个实施例涉及包括可变电抗元件的可变阻抗匹配网络，该可变电抗元件包括：与电容器耦合的PIN二极管；第一开关，该第一开关被配置为将正向偏置源连接到PIN二极管，以对PIN二极管进行正向偏置；以及第二开关，该第二开关被配置为将处于第一反向偏置电平然后处于第二反向偏置电平的至少一个反向偏置源连接到PIN二极管。在一个示例中，第一反向偏置电平是第一反向偏置电压，并且第二反向偏置电平是大于第一反向偏置电压的第二反向偏置电压。

下面将进一步讨论和描述本公开的这些和其他方面以及实施例。

附图说明

图1A-图1B示出了两个常规的双源PIN二极管驱动器电路。

图2A-图2B示出了PIN二极管等效电路。

图3A-图3B示出了两个示例性三源PIN二极管驱动器电路。