LT1160によるGaN MOSFETアンプの設計

ハーフブリッジドライバLT1160は単電源動作のドライバなので、

グランドがボトム側のソースになります。

そのためハーフブリッジのD級アンプを構成する場合、

コンパレータLT1016の出力とハーフブリッジドライバLT1160の入力間で

出力段の電源中点とグランド間のレベルシフトが必要になります。

LT1016のデータシートにレベルシフトに関する記述があるので引用します。

About Level Shifts

The TTL output of the LT1016 will interface with many circuits directly.

Many applications, however, require some form of level shifting of the output swing.

With LT1016 based circuits this is not trivial

because it is desirable to maintain very low delay in the level shifting stage.

When designing level shifters, keep in mind that the TTL output of the LT1016 is

a sink-source pair (Figure A1) with good ability to drive capacitance (such as feedforward capacitors).

Figure A3 is a very versatile stage.

It features a bipolar swing that may be programmed by varying the output transistor’s supplies.

This 3ns delay stage is ideal for driving FET switch gates.

Q1, a gated current source, switches the Baker-clamped output transistor, Q2.

The heavy feedforward capacitor from the LT1016 is the keyto low delay,

providing Q2’s base with nearly ideal drive.


This capacitor loads the LT1016’s output transition (Trace A, Figure A4),

but Q2’s switching is clean (Trace B, Figure A4) with 3ns delay on the rise and fall of the pulse.

When designing level shifters, remember to use transistors with fast switching times and high fTs.

To get the kind of results shown, switching times in the ns range

and fTs approaching 1GHz are required.

 

Figure A3のレベルシフト回路を組み込んだ

ハーフブリッジD級アンプの回路図をしめします。

このレベルシフト回路は反転回路なので、

コンパレータLT1016の出力(非反転と反転)と

ハーフブリッジドライバLT1160の入力(トップとボトム)を交差させています。

 

 

SPICEシミュレーションの結果をしめします。

1kHz正弦波入力時の過渡応答

(青:ブリッジ中点の出力電圧(LPF前)、緑:出力電圧(LPF後))

+-24Vの電源レールで、自励発振周波数は680kHz程度に設定しています。