TARIFNAME BIR BESLEME DEVRESI Mevcut bulus, özellikle RF/MW güç yükselticilerde kullanima uygun olan yonga üstü akim sürebilir aktif kapi (gate) besleme devreleri ile ilgilidir. Radyo dalgasi (radio frequency - RF) ve mikro dalga (microwave - MW) sinyallerinin gücünün yükseltilmesi için çok katli yüksek güçlü RF/MW güç yükselteçleri (güç transistorlari) kullanilmaktadir. Bahsedilen çok katli yüksek güçlü RF/MW güç yükselteçlerinde, gücü yükseltilecek olan RF/MW sinyali ve bir kontrol sinyali bir transistorun kapi (gate) ayagina baglanmakta ve RF/MW sinyali bahsedilen transistorun savak (drain) ayagindan alinmaktadir. Burada, bahsedilen kontrol sinyali (kapi sinyali), transistorun çalismasini kontrol etmektedir. Ancak özellikle yüksek güçteki RF/MW sinyalleri, transistorun kapi ayaginda ters yönlü akim olusturabilmektedir. Bu akim, transistorun kapi voltajini degistirdiginden bahsedilen kontrol sinyali vasitasiyla transistorun çalismasi istenilen hassasiyette kontrol edilememektedir. Bahsedilen güç yükselteçlerinin çalismalarinin hassas bir biçimde kontrol edilebilmesi için, transistora kontrol akimi saglayan bir kapi besleme devresinin farkli çevresel sartlara karsi dayaniminin yüksek olmasi tercih edilmektedir. Burada, bahsedilen çevresel sartlar sicaklik degisimi, esik voltaji (Threshold) degisimi, direnç degeri degisimi, besleme voltaji degisimi ve kapidan çekilen akim degeri degisimi olarak belirtilmektedir. Bilinen teknikteki uygulamalarda, farkli çevresel sartlara karsi dayanim saglayan besleme devreleri kullanilmaktadir. Örnek bir uygulamadaki bir besleme devresi, bir güç kaynagini, güç kaynagina bagli olan bir direnci ve direnç ile toprak hatti arasinda bagli olan bir diyotu içermektedir. Bu uygulamada kontrol sinyali, diyot ile direnç arasindan alinarak transistorun kapi ayagina beslenmektedir. Burada, RF/MW sinyalinin kapi ayaginda olusturdugu pozitif akim, diyot üzerinden topraklandigi için pozitif akimlarda kapi voltaji büyük ölçüde sabit kalmaktadir. Ancak bahsedilen sistemde, RF/MW sinyalinin kapi ayaginda negatif akim olusturmasi durumunda, bu akim direnç üzerinden geçeceginden kapi voltajinda degisimler olusmaktadir. Bahsedilen besleme devresi ayrica, direnç degeri degisimi, besleme voltaji degisimi gibi etmenlere karsi dayanim göstermemektedir. Bulusun Kisa Açiklamasi Mevcut bulusla, en az bir güç transistorunun bir kapi ayagina bir kontrol sinyali gönderilmesini saglayan bir besleme devresi gelistirilmektedir. Bahsedilen besleme devresi, en az bir birinci transistoru; bahsedilen birinci transistorun savak ayagi ile toprak arasina baglanan en az bir birinci direnci; bir tarafindan birinci transistorun kaynak ayagina, diger tarafindan birinci transistorun kapi ayagina ve bir güç kaynagina baglanan en az bir ikinci direnci; kapi ayagindan birinci transistorun savak ayagina bagli olan, savak ayagindan topraga bagli olan ve kaynak ayagindan en az bir üçüncü direnç vasitasiyla bahsedilen güç kaynagina bagli olan en az bir ikinci transistoru ve bahsedilen ikinci transistorun kaynak ayagina bagli olan, güç transistorunun bir kapi ayagina bir kontrol sinyali gönderilmesini saglayan en az bir kontrol sinyali çikisini içermektedir. Mevcut bulusla gelistirilen besleme devresinde, ikinci transistorun kapi ayaginin birinci transistorun savak ayagina bagli olmasi sayesinde, ikinci transistorun kaynak ayaginin geriliminin çevresel etmenlerden olabildigince az etkilenmesi saglanmaktadir. Böylelikle, ikinci transistorun kaynak ayagina bagli olan kontrol sinyali çikisindan güç transistorunu sürmek üzere bir kontrol sinyali alinmasi sayesinde, bahsedilen güç transistorunun kontrollü bir biçimde sürülmesi saglanmaktadir. Bulusun Amaci Mevcut bulusun amaci, RF/MW güç yükselticilerde kullanima uygun olan bir aktif kapi besleme devresi gelistirmektir. Mevcut bulusun bir diger amaci, çevresel sartlara karsi dayanimi yüksek olan bir besleme devresi gelistirmektir. Mevcut bulusun bir baska amaci, degisen çevresel sartlarda dahi olusturdugu kontrol sinyali degisimi düsük olan bir besleme devresi gelistirmektir. Sekillerin Açiklamasi Mevcut bulusla gelistirilen besleme devresinin uygulama örnekleri gösterilmis olup bu sekillerden; Sekil 1; gelistirilen besleme devresinin bir devre semasidir. 2742/TR ekli sekillerde Sekil 2; gelistirilen besleme devresinin alternatif bir uygulamasinin bir devre semasidir. Sekil 3; gelistirilen besleme devresinin kontrol sinyali geriliminin, giris sinyalinin akim degerine göre bir degisim grafigidir. Sekillerdeki parçalar tek tek numaralandirilmis olup bu numaralarin karsiliklari asagida verilmistir: Sinyal girisi Sinyal çikisi Güç transistoru Kapiayagi Kaynak ayagi Savak ayagi Birinci transistor Ikinci transistor Kontrol sinyali çikisi Güç kaynagi Birinci direnç Ikinci direnç Üçüncü direnç Bulusun Açiklamasi (R1, R1a, R2a, Rsa) Radyo dalgasi (radio frequency - RF) ve mikro dalga (microwave - MW) sinyallerinin gücünün yükseltilmesi için kullanilan güç yükselteçleri, genellikle bir kapi (gate) ayagindan alinan kontrol sinyali ile kontrol edilmektedir. Ancak özellikle yüksek güç seviyelerinde, transistorun kapi ayaginda ters yönlü akim olusturdugundan bahsedilen kontrol sinyalinin bozulmasi gibi problemlerle karsilasilabilmektedir. Bu sebeple mevcut bulusla, RF/MW güç yükselticilerde kullanima uygun olan ve farkli çevresel sartlara karsi dayanimi yüksek olan bir aktif kapi besleme devresi gelistirilmektedir. Mevcut bulusla gelistirilen ve örnek görünüsleri sekil 1 ve ?de verilen besleme devresi, en az bir güç transistorunun (P) (örnegin bir MOSFET transistor) bir kapi ayagina (G) bir kontrol sinyali gönderilmesini saglamaktadir. Bahsedilen besleme devresi, en az bir birinci transistoru (T1) (örnegin bir MOSFET transistor): bahsedilen birinci transistorun (T1) savak ayagi (D) ile toprak arasina baglanan en az bir birinci direnci (R1); bir tarafindan birinci transistorun (T1) kaynak ayagina (8), diger tarafindan birinci transistorun (T1) kapi ayagina (G) ve bir güç kaynagina (A) baglanan en az bir ikinci direnci (R2); kapi ayagindan (G) birinci transistorun (T1) savak ayagina (D) bagli olan, savak ayagindan (D) topraga bagli olan ve kaynak ayagindan (S) en az bir üçüncü direnç (R3) vasitasiyla bahsedilen güç kaynagina (A) (ayni zamanda birinci transistorun (T1) kapi ayagina (G)) bagli olan en az bir ikinci transistoru (T2) (örnegin bir MOSFET transistor) ve bahsedilen ikinci transistorun (T2) kaynak ayagina (S) bagli olan, güç transistorunun (P) bir kapi ayagina (G) bir kontrol sinyali gönderilmesini saglayan en az bir kontrol sinyali çikisini (C) içermektedir. Bulusun örnek bir uygulamasinda, bahsedilen güç transistoru (P), kapi ayagina (G) bagli olan bir sinyal girisinden (I) bir giris sinyali ve kapi ayagina (G) bagli olan kontrol sinyali çikisindan (C) bir kontrol sinyali almaktadir. Alinan kontrol sinyali dogrultusunda bahsedilen giris sinyalinin gücü yükseltilmekte ve bir sinyal çikisindan (O) yükseltilmis olan sinyal alinmaktadir. Bu uygulamada bahsedilen güç kaynagi (A), negatif yönde bir gerilim saglamaktadir. Bahsedilen negatif yönde gerilim dogrudan birinci transistorun (T1) kapi ayagina (G), ikinci direnç (R2) üzerinden birinci transistorun (T1) kaynak ayagina (S) ve üçüncü direnç (R3) üzerinden ikinci transistorun (T2) kaynak ayagina (S) uygulanmaktadir. Bu durumda ikinci transistor (T2), lineer bölgede çalismaktadir. Burada, bahsedilen kontrol sinyali, ikinci transistorun (T2) kaynak ayagina (S) bagli olan kontrol sinyali çikisindan (C) alindigindan, güç transist'ör'ü (P) giris sinyaline (I) bagli olarak kapi ayagindan (G) akim çekse dahi çekilen akim herhangi bir direnç üzerinden gelmeyecegi için, bu akimin kontrol sinyalinin (ikinci transistorun (T2) kaynak ayaginin (8)) gerilim degerini degistirme etkisi düsük olmaktadir. Örnek bir uygulamada, kontrol sinyalinin 2742/TR geriliminin (Vc), giris sinyalinin akimina (li) göre degisim grafigi sekil 3'te gösterilmektedir. Bahsedilen grafikte gösterildigi üzere, giris sinyalinin akim (li) degeri nispeten yüksek (20 A) ve nispeten düsük (-6 A) degerlerde oldugunda dahi, kontrol sinyalinin gerilimi (Vc) bahsedilen akim degerinden az bir biçimde etkilenmektedir. Böylelikle, mevcut bulusla gelistirilen besleme devresinin sinyal girisinden (I) alinan giris sinyalinin akim degisimine göre dayaniminin yüksek olmasi saglanmaktadir. Bununla birlikte, ikinci transistorun (T2) kapi ayagi (G) birinci transistorun (Ti) savak ayagina (D) bagli oldugundan, güç kaynaginin (A) gerilim degeri degisse dahi ikinci transistorun (T2) kapi ayaginin (G) gerilimi neredeyse degismemektedir. Burada, ikinci transistor (T2) lineer bölgede çalistigindan, güç kaynaginin (A) gerilim degeri degistiginde dahi ikinci transistorun (T2) kapi ayagindan (G) kaynak ayagina (S) geriliminin (Vgs) degisimi sinirli olmaktadir. Böylelikle, güç kaynaginin (A) gerilim degeri degistiginde ikinci transistor (T2) kaynak ayaginin (S) gerilim degerinin (ki bu deger kontrol sinyalinin gerilimidir) degisimi az olmaktadir. Bir diger deyisle, kontrol sinyalinin geriliminin güç kaynaginin (A) gerilim degeri degisimine karsi dayaniminin yüksek olmasi saglanmaktadir. Örnek bir uygulamada, güç kaynaginin (A) gerilim degeri - 5 V olarak seçildiginde, bahsedilen gerilimin 1 V (%20 oraninda) degistirilmesi, kontrol sinyalinin -0,91 V olan geriliminin 0,07 V degismesine yaklasik (%7,7 oraninda) degismesine neden olmaktadir. Mevcut bulusla gelistirilen besleme devresinde ayrica, esik voltaji degisimleri de göz önünde bulundurulmustur. Esik voltaji, yonga (çip) tasarimlari düsünüldügünde, üretilen transistorlarin (T1, T2, P) hepsinde benzer yönde degismektedir. Bu sebeple, diger parametrelere zit olarak, esik voltaji degistiginde birinci transistorun (T1), ikinci transistorun (T2) ve güç transistorunun (P) esik voltajlari ayni yönde degisecegi için, kontrol sinyali sabit kalmamali, ayni miktarda degismelidir. Mevcut bulusta, birinci direnç (R1) ve ikinci direnç (R2) degerleri vasitasiyla ikinci transistorun (T2) kapi ayaginin (G) gerilimi esik voltaji degisiminin iki katini göstermekte, ikinci transistorun (T2) de esik voltaji degistigi için ikinci transistorun (T2) kaynak ayaginin (S) gerilimi esik voltaji degisimiyle paralel olarak degismektedir. Bu sayede güç transistorunun (P) savak ayagindan (D) çekilen akimdaki degisimler esik voltaji degisimlerine karsi oldukça azaltilmaktadir.. Bunlara ek olarak, ikinci transistorun (T2) kapi ayaginin (G) gerilim degeri birinci dirence (R1) ve ikinci dirence (R2) kismen bagli oldugundan (dogrudan bagli olmadigindan) ve ikinci transistordan (T2) geçen akim üçüncü dirence (R3) kismen bagli oldugundan, bahsedilen dirençlerden (R1, R2, R3) birinin örnegin sicaklik gibi bir çevresel etmen sebebiyle degismesi, ikinci transistorun (T2) kaynak ayaginin (S) gerilim degerinin nispeten düsük bir seviyede etkilemektedir. Böylelikle, mevcut bulusla gelistirilen besleme devresinin farkli çevresel etmenlere karsi dayaniminin yüksek olmasi saglanmaktadir. Bulusun tercih edilen bir uygulamasinda, bahsedilen birinci direnç (R1) sabit bir direnç yapisindadir. Alternatif bir uygulamada ise birinci direnç (R1), ayarlanabilir bir direnç (potansiyometre gibi) yapisindadir. Böylelikle, çevresel etmenler nedeniyle kontrol sinyalinin gerilim degerinde olusabilecek degisimler, birinci direncin (R1) direnç degerinin degistirilmesi ile telafi edilebilmektedir. Bulusun tercih edilen bir baska uygulamasinda mevcut bulusla gelistirilen besleme devresi bir yonga (çip) yapisinadir. Bu uygulamada, besleme devresinin bilesenlerine disaridan erisim mümkün olmadigindan besleme devresi ile elde edilen kontrol sinyaline müdahale edilmesi mümkün olmayabilmektedir. Ancak farkli güç transistorlarinda (P) farkli kontrol sinyali kullanilmasi gerekebilmektedir. Bu sebeple bulusun tercih edilen bir uygulamasinda besleme devresi, sekil 2'de gösterildigi gibi her birinin direnç degeri farkli olan en az iki birinci direnci (R1a, R1b, R1c) içermektedir. Bu uygulamada bahsedilen birinci dirençlerin (R1a, R1b, R1c) ortak bir ucu birinci transistorun (T1) savak ayagina (D) bagli olup ortak olmayan uçlari kontrollü olarak topraga baglanmaktadir. Bahsedilen ortak olmayan uçlarin kontrollü olarak topraga baglanmasi, örnegin her bir ortak olmayan ucun yonga yapisindaki besleme devresinde bir çikis ayagi olarak çikmasi ile saglanmaktadir. Böylelikle, hangi ayagin topraga baglandiginin kontrol edilmesi sayesinde, hangi birinci direncin (R1a, R1b, R1c) aktif olacagi seçilebilmektedir. Burada, birden fazla birinci direncin (R1a, R1b, th) aktif olarak seçilmesi ile paralel yapidaki birinci dirençlerle (R1a, R1b, R1 c) istenilen bir direnç degeri elde edilmesi saglanabilmektedir (örnegin üç farkli birinci direncin (R1a, R1b, th) kullanilmasi sayesinde yedi farkli direnç degeri elde edilebilmektedir). Böylelikle, yonga yapisindaki tek bir besleme devresinin farkli güç transistorlari (P) ile birlikte kullanilabilmesi saglanmaktadir. Mevcut bulusla gelistirilen besleme devresinde, ikinci transistorun (T2) kapi ayaginin (G) birinci transistorun (T1) savak ayagina (D) bagli olmasi sayesinde, ikinci transistorun (T2) kaynak ayaginin (S) geriliminin çevresel etmenlerden olabildigince az etkilenmesi saglanmaktadir. Böylelikle, ikinci transistorun (T2) kaynak ayagina (S) bagli olan kontrol sinyali çikisindan (C) güç transistorunu (P) sürmek üzere bir kontrol sinyali alinmasi sayesinde, bahsedilen güç transistorunun (P) kontrollü bir biçimde sürülmesi saglanmaktadir. TR TR TR TR TR TR TR TR