开关信号整形驱动电路制造技术

本实用新型专利技术提出了一种开关信号整形驱动电路，包括开关单元１和与开关单元１相连的放大单元２，所述开关单元１响应输入端输入的可变信号１０和参考电平信号１１，截止或导通；所述放大单元２响应开关单元１的输出端信号，输出相应的第一电平信号和第二电平信号。本实用新型专利技术大大缩短了上升沿和下降沿的过渡时间，并且增大了推动电流，具有较大功率，可驱动大的负载。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种开关信号整形驱动电路，尤其涉及一种可输出上升沿和下降沿都比传统矩形波陡峭的开关信号整形驱动电路。
技术介绍
现有的矩形波发生电路大都因为自身特性或电路结构的缺陷使输出的矩形波的上升沿和下降沿过渡时间较长。例如，许多矩形波发生电路是由滞回比较电路和RC充放电回路构成，电路如图1所示。这种开关信号整形驱动电路因为受滞回比较电路中集成运放本身特性的影响，输出的矩形波并不是理想的矩形波，而是在从低电平到高电平或从高电平到低电平都有一个线性放大的过渡区，此过渡区通常有几百纳秒，从形状上来看，矩形波就成了梯形波，在作为开关驱动电路时不够精确。
技术实现思路
本技术的主要目的就是提供一种开关信号整形驱动电路，减少线性放大的过渡区时间，输出精确度较高的矩形波。本技术的次要目的就是提供一种能输出驱动能力高、功率大的矩形波的开关信号整形驱动电路。为实现上述目的，本技术提出了一种开关信号整形驱动电路，包括开关单元1和与开关单元1相连的放大单元2，所述开关单元1响应输入端输入的可变信号10和参考电平信号11，截止或导通；所述放大单元2响应开关单元1的输出端信号，输出相应的第一电平信号和第二电平信号。所述开关单元1包括第一晶体管Q1和第二晶体管Q2，所述第一晶体管Q1的控制级和第二晶体管Q2的控制级分别响应所述可变信号10，所述第一晶体管Q1的第二主电流导通级和第二晶体管Q2的第二主电流导通级分别响应所述参考电平信号11，所述第一晶体管Q1的第一主电流导通级和第二晶体管Q2的第一主电流导通级分别连接放大单元2。所述第一晶体管Q1和第二晶体管Q2为N沟道型MOS管。所述放大单元2至少包括第三晶体管Q3和第四晶体管Q4，所述第三晶体管Q3的控制级通过第四电阻R4与第一晶体管Q1第一主电流导通级连接，所述第三晶体管Q3的第二主电流导通级接电源VCC，所述第三晶体管Q3的第一主电流导通级与第四晶体管Q4的第一主电流导通级相连后作为第一输出端3，所述第四晶体管Q4的控制级与第二晶体管Q2第一主电流导通级连接并通过第三电阻R3连接电源VCC，所述第四晶体管Q4的第二主电流导通级接地。所述放大单元2还包括第五晶体管Q5和第六晶体管Q6，所述第五晶体管Q5的控制级与第六晶体管Q6的控制级相连并与第一输出端3相连，所述第五晶体管Q5的第二主电流导通级与第六晶体管Q6的第二主电流导通级相连并作为第二输出端4，所述第五晶体管Q5的第一主电流导通级接电源VCC，所述第六晶体管Q6的第一主电流导通级接地。所述第四晶体管Q4和第五晶体管Q5为NPN型三极管，所述第三晶体管Q3和第六晶体管Q6为PNP型三极管。所述可变信号10可以是矩形波，也可以是正弦波。优选地，所述参考电平信号11为接地电平信号，即所述第一晶体管Q1的第二主电流导通级和第二晶体管Q2的第二主电流导通级分别接地。开关单元响应可变信号和参考电平信号，进行截止或导通，开关单元的输出端处于相应的高电平或低电平，相当于开关单元以某电平为基准进行电平翻转，缩短了由高电平到低电平或由低电平到高电平的过渡时间。放大单元响应此高低电平信号，加速导通，输出放大的高低电平信号。作为开关单元的MOS开关管的栅极和源级分别响应可变信号和参考电平信号，如果设定参考电平信号为接地信号，当MOS管的栅极输入的信号电位小于0时，MOS管截止，使MOS管的输出端处于高电平，第三晶体管Q3和第四晶体管Q4响应此高电平信号，第三晶体管Q3截止，第四晶体管Q4导通并对该信号进行放大，第四晶体管Q4的集电极迅速处于低电平，第五晶体管Q5和第六晶体管Q6响应该低电平，第五晶体管Q5截止，第六晶体管Q6被加速导通并对该信号进行放大，第六晶体管Q6的发射极又迅速处于低电平。当MOS管的栅极输入的信号电位大于0时，MOS管导通，使MOS管的输出端处于低电平，第三晶体管Q3和第四晶体管Q4响应此低电平信号，第四晶体管Q4截止，第三晶体管Q3导通并对该信号进行放大，第三晶体管Q3的集电极迅速处于高电平，第五晶体管Q5和第六晶体管Q6响应该高电平，第六晶体管Q6截止，第五晶体管Q5被加速导通并对该信号进行放大，第五晶体管Q5的发射极又迅速处于高电平。所以本技术的有益效果是1)缩短了矩形波上升沿和下降沿的过渡时间。使可变信号以某一电位为基准，在开关单元和放大单元的作用下进行高低电平快速翻转，从而大大减少了从高电平变到低电平或从低电平变到高电平的过渡时间，即矩形波上升沿和下降沿的时间。本技术中设定参考电位为接地零电位，使可变信号在开关单元的作用下，以0电位为基准进行高低电平转换，形成比现有的矩形波更陡峭的新的矩形波。2)由于放大单元对电流进行了放大，使输出矩形波的推动电流较大，具有较大的输出功率，从而提高了驱动能力，可驱动较大的负载。本技术的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。 附图说明图1表示现有技术中矩形波发生电路图；图2表示本技术的一种实施例电路图。具体实施方式本技术的第一实施方式是所述开关单元1包括第一晶体管Q1和第二晶体管Q2，所述放大单元2包括第三晶体管Q3和第四晶体管Q4。所述第一晶体管Q1和第二晶体管Q2为N沟道MOS管，所述第三晶体管Q3为PNP型三极管，所述第四晶体管Q4为NPN型三极管。当晶体管为MOS管时，其控制级即是MOS管的栅极，第一主电流导通级是MOS管的漏极，第二主电流导通级是MOS管的源极。当晶体管为三极管时，其控制级是三极管的基极，第一主电流导通级是三极管的集电极，第二主电流导通级是三极管的发射极。第一电阻R1和第二电阻R2串联，第一电阻R1的另一端输入可变信号1 0，第二电阻R2另一端接地，所述第一晶体管Q1的栅极和第二晶体管Q2的栅极分别连接第一电阻R1和第二电阻R2串联处，所述第一晶体管Q1的源极和第二晶体管Q2的源极分别响应所述参考电平信号11，所述第一晶体管Q1的漏极通过第四电阻R4连接第三晶体管Q3的基极，第二晶体管Q2的漏极连接第四晶体管Q4的基极，第三晶体管Q3的发射极接电源VCC，第三晶体管Q3的集电极和第四晶体管Q4的集电极相连，作为第一输出端3，第四晶体管Q4的发射极接地。所述可变信号10可以为现有的矩形波或正弦波，所述设定电平信号可以由一个电压源提供，也可以是0电位，即直接接地。如图2所示为本技术的第二实施方式，与第一实施方式相比不同的是放大单元2还包括第五晶体管Q5和第六晶体管Q6，所述第五晶体管Q5为NPN型三极管，第六晶体管Q6为PNP型三极管。所述第五晶体管Q5的基极与第六晶体管Q6的基极相连并与第一输出端3相连，所述第五晶体管Q5的发射极与第六晶体管Q6的发射极相连并作为第二输出端4，所述第五晶体管Q5的集电极接电源VCC，所述第六晶体管Q6的集电极接地。本实施例将输出矩形波的上升沿和下降沿的过渡时间进一步缩短。在上述各实施例中，MOS管可以用相应的三极管代替，三极管也可以用相应的MOS管代替。由于第一MOS管Q1和第二MOS管Q2由截止到饱和，还要经过极短暂的放大状态，所以本实施例的输出矩形波也不是绝对的理想矩形波。通过合理选择元器件的参数，可以将上升沿为500nS的矩形波信号优化为150nS的矩形波，大本文档来自技高网...

【技术保护点】
开关信号整形驱动电路，其特征在于：包括开关单元（１）和与开关单元（１）相连的放大单元（２），所述开关单元（１）响应输入端输入的可变信号（１０）和参考电平信号（１１），截止或导通；所述放大单元（２）响应开关单元（１）的输出端信号，输出相应的第一电平信号和第二电平信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张建兴，
申请(专利权)人：张建兴，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]