5 GaN PA の負バイアス印加

AFE11612-SEP は内部に 2.5V リファレンスを備えており、DAC 出力範囲を 0V ～ 5V にスケーリングします。GaN PA は適切にバイアスするために負のゲート電圧を必要とし、ピンチオフ電圧はオン電圧よりも負側になります。DAC 出力は、差動オペアンプ回路を使用することで負電圧にシフトできます。図 5-1の回路例では、放射線耐性を強化したオペアンプ OPA4H199-SEP を使用して、DAC 出力を負範囲にオフセットおよびスケーリングしています。アラーム シャットダウン時に PA を保護するために、差動オペアンプ回路が使用されます。アラーム状態では、DAC は電圧を 0V に駆動します。差動回路は GaN ゲートに最も負の電圧を出力し、GaN PA がオフになることを保証します。

図 5-1 差動オペアンプ回路

抵抗値は、目的のオペアンプ出力、V_IN、DAC の範囲に基づいて選択されます。以下の式は、抵抗値を選定する際の指針を示します：

DAC = 0V の場合：

V_GS (MIN) は –7.5V に設定され、V_IN は 5V に設定されます。

この比率に従って R2 と R1 の値を選択します。この例では、R1 = 10kΩ、R2 = 15kΩ です。R3 および R4 を計算するには、目標とする最大 DAC 値と V_GS 値を使用します。この例では、DAC = 5V、V_GS (MAX) = 0V です。

この式を下げると、式 8の抵抗比が得られます。

これは R2/R1 と同じ比率であるため、R3 と R4 にも同じ値を使用します：R3 = 10kΩ および R4 = 15kΩ。図 5-2 に、これらの抵抗値による DAC と V_GS 出力の関係を示します。

図 5-2 差動オペアンプ出力