JP6255487B2 - 高電圧広帯域幅の増幅器 - Google Patents
高電圧広帯域幅の増幅器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6255487B2 JP6255487B2 JP2016517407A JP2016517407A JP6255487B2 JP 6255487 B2 JP6255487 B2 JP 6255487B2 JP 2016517407 A JP2016517407 A JP 2016517407A JP 2016517407 A JP2016517407 A JP 2016517407A JP 6255487 B2 JP6255487 B2 JP 6255487B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mosfet
- coupled
- drive circuit
- output
- gate drive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/181—Low-frequency amplifiers, e.g. audio preamplifiers
- H03F3/183—Low-frequency amplifiers, e.g. audio preamplifiers with semiconductor devices only
- H03F3/185—Low-frequency amplifiers, e.g. audio preamplifiers with semiconductor devices only with field-effect devices
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/42—Modifications of amplifiers to extend the bandwidth
- H03F1/48—Modifications of amplifiers to extend the bandwidth of aperiodic amplifiers
- H03F1/483—Modifications of amplifiers to extend the bandwidth of aperiodic amplifiers with field-effect transistors
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/04—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only
- H03F3/08—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only controlled by light
- H03F3/085—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only controlled by light using opto-couplers between stages
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/189—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
- H03F3/19—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
- H03F3/21—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
- H03F3/211—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only using a combination of several amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/30—Single-ended push-pull [SEPP] amplifiers; Phase-splitters therefor
- H03F3/3001—Single-ended push-pull [SEPP] amplifiers; Phase-splitters therefor with field-effect transistors
- H03F3/3033—NMOS SEPP output stages
- H03F3/3037—NMOS SEPP output stages with asymmetric control, i.e. one control branch containing a supplementary phase inverting stage
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
- H03F2200/03—Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being designed for audio applications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
- H03F2200/18—Indexing scheme relating to amplifiers the bias of the gate of a FET being controlled by a control signal
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
- H03F2200/276—Indexing scheme relating to amplifiers the DC-isolation amplifier, e.g. chopper amplifier, modulation/demodulation amplifier, uses optical isolation means, e.g. optical couplers
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F2203/00—Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
- H03F2203/20—Indexing scheme relating to power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
- H03F2203/21—Indexing scheme relating to power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
- H03F2203/211—Indexing scheme relating to power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only using a combination of several amplifiers
- H03F2203/21131—Indexing scheme relating to power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only using a combination of several amplifiers the input bias voltage of a power amplifier being controlled, e.g. by a potentiometer or an emitter follower
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F2203/00—Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
- H03F2203/30—Indexing scheme relating to single-ended push-pull [SEPP]; Phase-splitters therefor
- H03F2203/30021—A capacitor being coupled in a feedback circuit of a SEPP amplifier
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F2203/00—Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
- H03F2203/30—Indexing scheme relating to single-ended push-pull [SEPP]; Phase-splitters therefor
- H03F2203/30033—A series coupled resistor and capacitor are coupled in a feedback circuit of a SEPP amplifier
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F2203/00—Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
- H03F2203/30—Indexing scheme relating to single-ended push-pull [SEPP]; Phase-splitters therefor
- H03F2203/30066—A optical element being used in the bias circuit of the SEPP-amplifier
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
Claims (18)
- 第1のゲート駆動回路によって駆動される第1の金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)と、
第2のゲート駆動回路によって駆動される第2のMOSFETと、
前記第1のゲート駆動回路へ直接に結合される出力を有するエラー増幅器と、
前記第2のゲート駆動回路へ結合される第1の光カプラと
を有し、
前記第1のMOSFET及び前記第2のMOSFETは、第1の出力電圧を駆動し、
前記第1のゲート駆動回路は、高電位と低電位との間に結合された第1のnpnトランジスタ及び第1のpnpトランジスタの第1の直列接続と、前記高電位及び前記低電位との間に結合された第2のpnpトランジスタ及び第2のnpnトランジスタの第2の直列接続とを有し、前記第1の直列接続の接合部は前記エラー増幅器の出力へ結合され、前記第2の直列接続の接合部は前記第2のMOSFETのゲートへ結合され、前記第1のnpnトランジスタ及び前記第1のpnpトランジスタのベースは基準電位へ結合され、前記第2のpnpトランジスタのベースは前記高電位へ結合され、前記第2のnpnトランジスタのベースは前記低電位へ結合され、
前記第1の光カプラは、前記高電位と前記低電位との間に結合された第3のnpnトランジスタ及び第3のpnpトランジスタの第3の直列接続の接合部へ結合されるアノードと、前記基準電位へ結合されるカソードとを有し、前記第3のnpnトランジスタ及び前記第3のpnpトランジスタのベースは前記エラー増幅器の出力へ結合される、
高電圧増幅器。 - 前記第1のMOSFET及び前記第2のMOSFETは、前記第1の出力電圧として10キロボルト(kV)まで供給するよう構成されるシリコンカーバイド(SiC)MOSFETである、
請求項1に記載の高電圧増幅器。 - 前記エラー増幅器の出力は、前記第1のMOSFETがオフであるときに前記第2のMOSFETを駆動するよう、前記第1の光カプラに、前記第2のゲート駆動回路に信号を送らせる、
請求項1又は2に記載の高電圧増幅器。 - 前記エラー増幅器の出力は、前記第2のMOSFETがオフであるときに、前記第1のゲート駆動回路に、前記第1のMOSFETを駆動させる、
請求項1乃至3のうちいずれか一項に記載の高電圧増幅器。 - 前記第1の光カプラは、1メガヘルツ(MHz)よりも大きい帯域幅を有する、
請求項1乃至4のうちいずれか一項に記載の高電圧増幅器。 - 第3のゲート駆動回路によって駆動される第3のMOSFET及び第4のゲート駆動回路によって駆動される第4のMOSFETと、
前記第4のゲート駆動回路へ結合される第2の光カプラと
を更に有し、
前記第3のMOSFET及び前記第4のMOSFETは、第2の出力電圧を駆動する、
請求項1乃至5のうちいずれか一項に記載の高電圧増幅器。 - 第1の側で前記第1の出力電圧を受け、該第1の側と反対にある第2の側で前記第2の出力電圧を受けるよう構成される負荷を更に有する
請求項6に記載の高電圧増幅器。 - 前記第1の出力電圧は、第1のコマンド信号に基づき制御され、前記第2の出力電圧は、第2のコマンド信号に基づき制御される、
請求項7に記載の高電圧増幅器。 - 前記第1の出力電圧及び前記第2の出力電圧は、正及び負の両方の出力電圧極性を前記負荷へ与えるよう制御される、
請求項8に記載の高電圧増幅器。 - 高電圧増幅器を組み立てる方法であって、
第1のゲート駆動回路によって駆動されるよう第1の金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)を配置するステップと、
第2のゲート駆動回路によって駆動されるよう第2のMOSFETを配置するステップと、
前記第1のゲート駆動回路へ直接にエラー増幅器の出力を出力するよう該エラー増幅器を配置するステップと、
前記第2のゲート駆動回路へ結合されるよう第1の光カプラを配置するステップと、
前記第1の光カプラへ前記エラー増幅器の出力を出力するよう該エラー増幅器を配置するステップと
を有し、
前記第1のMOSFET及び前記第2のMOSFETは、第1の出力電圧を駆動し、
前記第1のゲート駆動回路は、高電位と低電位との間に結合された第1のnpnトランジスタ及び第1のpnpトランジスタの第1の直列接続と、前記高電位及び前記低電位との間に結合された第2のpnpトランジスタ及び第2のnpnトランジスタの第2の直列接続とを有し、前記第1の直列接続の接合部は前記エラー増幅器の出力へ結合され、前記第2の直列接続の接合部は前記第2のMOSFETのゲートへ結合され、前記第1のnpnトランジスタ及び前記第1のpnpトランジスタのベースは基準電位へ結合され、前記第2のpnpトランジスタのベースは前記高電位へ結合され、前記第2のnpnトランジスタのベースは前記低電位へ結合され、
前記第1の光カプラは、前記高電位と前記低電位との間に結合された第3のnpnトランジスタ及び第3のpnpトランジスタの第3の直列接続の接合部へ結合されるアノードと、前記基準電位へ結合されるカソードとを有し、前記第3のnpnトランジスタ及び前記第3のpnpトランジスタのベースは前記エラー増幅器の出力へ結合される、
方法。 - 前記エラー増幅器の出力が、前記第1のMOSFETがオフであるときに前記第2のMOSFETを駆動するように前記第2のゲート駆動回路に信号を送るよう前記第1の光カプラを制御するステップを更に有する
請求項10に記載の方法。 - 前記エラー増幅器の出力が、前記第2のMOSFETがオフであるときに前記第1のMOSFETを駆動するように前記第1のゲート駆動回路を制御するステップを更に有する
請求項10又は11に記載の方法。 - 第3のゲート駆動回路によって駆動されるよう第3のMOSFETを配置するステップと、
第4のゲート駆動回路によって駆動されるよう第4のMOSFETを配置するステップと、
前記第4のゲート駆動回路へ結合されるよう第2の光カプラを配置するステップと
を有し、
前記第3のMOSFET及び前記第4のMOSFETは、第2の出力電圧を駆動する、
請求項10乃至12のうちいずれか一項に記載の方法。 - 第1の側で前記第1の出力電圧を受け、該第1の側と反対にある第2の側で前記第2の出力電圧を受けるよう負荷を配置するステップを更に有する
請求項13に記載の方法。 - 第1のコマンド信号に基づき前記第1のゲート駆動回路及び前記第1の光カプラを制御し、第2のコマンド信号に基づき前記第3のゲート駆動回路及び前記第2の光カプラを制御するステップを更に有する
請求項14に記載の方法。 - 前記第1のゲート駆動回路及び前記第1の光カプラを制御し、前記第3のゲート駆動回路及び前記第2の光カプラを制御するステップは、正及び負の両方の出力電圧極性を前記負荷へ与える、
請求項15に記載の方法。 - 高電圧増幅器の作動方法であって、
第1のゲート駆動回路により第1の金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)を駆動するステップと、
第2のゲート駆動回路により第2のMOSFETを駆動するステップと、
前記第1のゲート駆動回路へ直接にエラー増幅器の出力を結合するステップと、
前記第2のゲート駆動回路へ結合される第1の光カプラを結合するステップと、
前記第1の光カプラへ前記エラー増幅器の出力を結合するステップと、
前記第1のMOSFET及び前記第2のMOSFETにより第1の出力電圧を駆動するステップと
を有し、
前記第1のゲート駆動回路は、高電位と低電位との間に結合された第1のnpnトランジスタ及び第1のpnpトランジスタの第1の直列接続と、前記高電位及び前記低電位との間に結合された第2のpnpトランジスタ及び第2のnpnトランジスタの第2の直列接続とを有し、前記第1の直列接続の接合部は前記エラー増幅器の出力へ結合され、前記第2の直列接続の接合部は前記第2のMOSFETのゲートへ結合され、前記第1のnpnトランジスタ及び前記第1のpnpトランジスタのベースは基準電位へ結合され、前記第2のpnpトランジスタのベースは前記高電位へ結合され、前記第2のnpnトランジスタのベースは前記低電位へ結合され、
前記第1の光カプラは、前記高電位と前記低電位との間に結合された第3のnpnトランジスタ及び第3のpnpトランジスタの第3の直列接続の接合部へ結合されるアノードと、前記基準電位へ結合されるカソードとを有し、前記第3のnpnトランジスタ及び前記第3のpnpトランジスタのベースは前記エラー増幅器の出力へ結合される、作動方法。 - 前記第1のMOSFETがオフであるときに前記第2のMOSFETを駆動するように前記第2のゲート駆動回路に信号を送るよう前記第1の光カプラを制御し、前記第2のMOSFETがオフであるときに前記第1のMOSFETを駆動するよう前記第1のゲート駆動回路を制御するステップを更に有する
請求項17に記載の作動方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US14/041,157 | 2013-09-30 | ||
| US14/041,157 US9118280B2 (en) | 2013-09-30 | 2013-09-30 | High voltage wide bandwidth amplifier |
| PCT/US2014/047743 WO2015047524A1 (en) | 2013-09-30 | 2014-07-23 | High voltage wide bandwidth amplifier |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016532339A JP2016532339A (ja) | 2016-10-13 |
| JP6255487B2 true JP6255487B2 (ja) | 2017-12-27 |
Family
ID=51299043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016517407A Active JP6255487B2 (ja) | 2013-09-30 | 2014-07-23 | 高電圧広帯域幅の増幅器 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9118280B2 (ja) |
| EP (1) | EP3053267B1 (ja) |
| JP (1) | JP6255487B2 (ja) |
| CA (1) | CA2922301C (ja) |
| IL (1) | IL244146B (ja) |
| WO (1) | WO2015047524A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6420017B1 (ja) | 2018-06-20 | 2018-11-07 | 小倉 将希 | 高電圧出力増幅器 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2750450A (en) | 1951-04-20 | 1956-06-12 | Rca Corp | Series connected totem-triode amplifiers |
| US3546611A (en) | 1968-07-01 | 1970-12-08 | Rca Corp | High voltage wide band amplifier |
| DE4131782A1 (de) | 1991-09-24 | 1993-03-25 | Siemens Ag | Verlustleistungsarmer treiberverstaerker fuer leistungsverstaerker hoher leistungsbandbreite |
| US5216379A (en) | 1992-06-26 | 1993-06-01 | Hamley James P | Dynamic bias amplifier |
| DE59705197D1 (de) * | 1996-06-07 | 2001-12-06 | Papst Motoren Gmbh & Co Kg | Anordnung mit einem elektronisch kommutierten motor |
| JP3240970B2 (ja) * | 1997-08-09 | 2001-12-25 | 株式会社豊田自動織機 | トランジスタ駆動装置 |
| JP2001068661A (ja) * | 1999-08-27 | 2001-03-16 | Canare Electric Co Ltd | 量子波干渉層を有した半導体素子 |
| US6563377B2 (en) | 2001-10-09 | 2003-05-13 | Evenstar, Inc. | Class D switching audio amplifier |
| US6861909B1 (en) | 2002-06-17 | 2005-03-01 | Sirenza Microdevices, Inc. | High voltage-wide band amplifier |
| US7021839B2 (en) * | 2002-10-29 | 2006-04-04 | Dominique Ho | Low profile optocouplers |
| JP2005079925A (ja) * | 2003-08-29 | 2005-03-24 | Mess-Tek:Kk | 高出力直流増幅回路 |
| US8563986B2 (en) * | 2009-11-03 | 2013-10-22 | Cree, Inc. | Power semiconductor devices having selectively doped JFET regions and related methods of forming such devices |
-
2013
- 2013-09-30 US US14/041,157 patent/US9118280B2/en active Active
-
2014
- 2014-07-23 EP EP14748438.0A patent/EP3053267B1/en active Active
- 2014-07-23 JP JP2016517407A patent/JP6255487B2/ja active Active
- 2014-07-23 WO PCT/US2014/047743 patent/WO2015047524A1/en not_active Ceased
- 2014-07-23 CA CA2922301A patent/CA2922301C/en active Active
-
2016
- 2016-02-16 IL IL24414616A patent/IL244146B/en active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3053267B1 (en) | 2019-12-04 |
| US20150091654A1 (en) | 2015-04-02 |
| CA2922301A1 (en) | 2015-04-02 |
| IL244146A0 (en) | 2016-04-21 |
| WO2015047524A1 (en) | 2015-04-02 |
| CA2922301C (en) | 2021-10-26 |
| JP2016532339A (ja) | 2016-10-13 |
| IL244146B (en) | 2019-10-31 |
| EP3053267A1 (en) | 2016-08-10 |
| US9118280B2 (en) | 2015-08-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7400191B2 (en) | Switching power amplifier | |
| KR102359320B1 (ko) | 선형 또는 클래스 d 토폴로지를 이용한 고속, 고전압, 증폭기 출력 스테이지 | |
| CN108736748B (zh) | 电源转换装置及其同步整流控制器 | |
| TWI703425B (zh) | 參考電壓產生器及偏壓產生器 | |
| JP2013546284A (ja) | Pwmコンパレータ及びd級増幅器 | |
| US8907728B2 (en) | High power wideband amplifier and method | |
| JP3409994B2 (ja) | 自己消弧形素子駆動回路 | |
| JP6255487B2 (ja) | 高電圧広帯域幅の増幅器 | |
| JP4814133B2 (ja) | 高周波増幅器 | |
| US20050269631A1 (en) | Circuit for driving gate of power mosfet | |
| KR20200005033A (ko) | 바이어스 보상기능을 갖는 다단 파워 증폭 장치 | |
| US7705671B1 (en) | Audio amplifier having an input stage with a supply-independent reference voltage | |
| WO2021034536A1 (en) | Wideband envelope control in polar modulators | |
| US9281789B2 (en) | Integrated circuit for use in a hybrid output stage | |
| US7368984B2 (en) | Switching class A-B amplifier | |
| CN110113035B (zh) | 一种高频功率mosfet驱动电路 | |
| CN111342644A (zh) | 驱动电路及电压转换装置 | |
| CN110417365A (zh) | 电子三极管与pnp晶体管复合放大电路 | |
| TWI833350B (zh) | 線性放大器及電源調製器 | |
| TWI898587B (zh) | 抑制磁飽和之電源供應器 | |
| CN118713613B (zh) | 一种交直流高压放大模块和装置 | |
| CN217063577U (zh) | 双管反激的驱动电路及开关电源 | |
| JP4416006B2 (ja) | D級増幅器 | |
| WO2013077104A1 (ja) | スイッチング回路及び包絡線信号増幅器 | |
| CN105391276B (zh) | 高温碳化硅mosfet驱动电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160405 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160405 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170228 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170314 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170517 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20171107 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20171204 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6255487 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |