CMPA2060025D 25 W、2.0 - 6.0 GHz GaN MMIC功率放大器 Cree的CMP2060025D是一款基于单片微波集成电路（MMIC）的氮化镓 （GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）。与硅或砷化镓相比，GaN具有更加 优良的性能，比如说，更高的击穿电压、更高的饱和电子漂移速度以及更高的导 热性。与Si和GaA晶体管相比，GaN HEMT还可以提供更大的功率密度和更宽 的频带。该MMIC采用了两阶段被动匹配放大器设计方法，实现了极宽的频带。 部件号：CMPA 2060025D 在2.0-6.0 GHz频率（TC = 25˚C）下的典型性能 2.0 GHz 3.0 GHz 4.0 GHz 5.0 GHz 6.0 GHz 单位 小信号增益 31 33 27 23 27 dB 饱和输出功率，PSAT1 29 26 38 27 45 W 功率增益@ POUT = 44 dBm 23 23 18 16 18 dB PAE @ POUT 44 dBm 42 40 50 28 38 % 参数 注 1 ：P SAT 定义为该设备所绘制正向栅极电流（取值范围2-8 mA）初始位置的射频输出功率。50Ω输出负载下的典型数据。输出变压器能够提 高输出性能。 应用 • 小信号增益：21 dB • 超宽带放大器 • PSAT典型值：23 W • 光纤驱动电源 • 最大工作电压：28 V • 测试仪器 • 高击穿电压 • EMC放大器驱动电源 • 高工作温度 • 尺寸：0.142 x 0.144 x 0.004英寸 修订版本1.0— —2012年4月 特点 若有更改，恕不另行通知。 www.cree.com/wireless 1 25˚C时的绝对最大额定值（非同时出现） 参数 符号 额定值 单位 漏源电压 VDSS 84 VDC 栅源电压 VGS -10、+2 VDC 储存温度 TSTG -55、+150 ˚C TJ 225 ˚C RθJC 2.3 ˚C/W TS 320 ˚C 工作结温 热阻，结点到表面（封装）1 安装温度（30秒） 注1 共晶芯片粘接通过80/20 AuSn焊料接合到40密耳厚的铜钨载体上。 电气特性（除非另行说明，否则频率 = 2.0 - 6.0 GHz；TC = 25˚C） 规格参数表 符号 最小值 典型值 最大值 单位 栅极阈值电压 V(GS)TH -3.8 -3.0 -2.3 V 条件 DC特性 VDS = 10 V，ID = 13.4 mA 栅极静态电压 V(GS)Q – -2.7 – VDC 饱和漏极电流1 IDS 9.3 13.1 – A VDS = 6.0 V，VGS = 2.0 V 漏源击穿电压 VBD 84 100 – V VGS = -8 V，ID = 13.4 mA 小信号增益 S21 – 25 – dB VDD = 28 V，IDQ = 1200 mA 输入回波损耗 S11 – 7 – dB VDD = 28 V，IDQ = 1200 mA 输出回波损耗 S22 – 7 – dB VDD = 28 V，IDQ = 1200 mA 输出功率1 POUT1 18 28 – W VDD = 28 V，IDQ = 1200 mA， PIN = 23 dBm，频率 = 2.5 GHz 输出功率2 POUT2 14 24 – W VDD = 28 V，IDQ = 1200 mA， PIN = 21 dBm，频率 = 3.5 GHz 输出功率3 POUT3 17 27 – W VDD = 28 V，IDQ = 1200 mA， PIN = 28 dBm，频率 = 5.5 GHz 功率附加效率1 PAE1 19 41 – % VDD = 28 V，IDQ = 1200 mA， PIN = 23 dBm，频率 = 2.5 GHz 功率附加效率2 PAE2 34 45 – % VDD = 28 V，IDQ = 1200 mA， PIN = 21 dBm，频率 = 3.5 GHz 功率附加效率3 PAE3 15 30 – % VDD = 28 V，IDQ = 1200 mA， PIN = 28 dBm，频率 = 5.5 GHz GP – 19 – dB VDD = 28 V，IDQ = 1200 mA Y 所有相角均无损坏， VDD = 28 V，IDQ = 1200 mA， POUT = 25W CW VDD = 28 V，IDQ = 1200 mA 射频特性2,3 功率增益 输出失配应力 VSWR – – 5 :1 注： 1 根据PCM数据按比例缩放而得。 2 所有脉冲数据均在脉宽 = 10 μsec、占空比 = 0.1%的条件下在晶片上测试。 3 测量数据显示，最大回波损耗下的输出负载为15 dB。 版权所有© 2010-2012 Cree, Inc.保留所有权利。本文件中的信息若有更改，恕不另行通知。Cree和Cree徽标是Cree, Inc.的注册商标。其他商标、 产品和公司名称均为其各自所有者的财产，并不意味着特定的产品和／或供应商的认可、赞助或关联。 2 CMPA2060025D Rev 1.0 Cree, Inc. 4600 Silicon Drive Durham, North Carolina, USA 27703 美国电话：+1.919.313.5300 传真：+1.919.869.2733 www.cree.com/wireless 射频输出 射频输入 芯片尺寸（以微米为单位） 芯片外形尺寸：3610 x 3670（+0/-50）微米，芯片厚度：100（+/-10）微米。 所有栅极和漏极焊盘的电气连接必须使用线焊。 焊盘编号 功能 1 RF-IN 射频输入焊盘。50 Ω匹配。 描述 焊盘尺寸（微米） 203 x 203 注 3 2 VG1_A 第1阶段栅极控制。VG ~ 2.0 - 3.5 V。 152 x 127 1、2 3 VG1_B 第1阶段栅极控制。VG ~ 2.0 - 3.5 V。 152 x 127 1、2 4 VD1_A 第1阶段漏极电源。VD = 28 V。 228 x 152 1 5 VD1_B 第1阶段漏极电源。VD = 28 V。 228 x 152 1 6 VG2_A 2A阶段栅极控制。VG ~ 2.0 - 3.5 V。 178 x 178 1 178 x 178 1 7 VG2_B 2B阶段栅极控制。VG ~ 2.0 - 3.5 V。 8 VD2_A 2A阶段漏极电源。VD = 28 V。 – 1 9 VD2_B 第2B阶段漏极电源。VD = 28 V。 – 1 10 RF-Out 射频输出焊盘。需要通过外部匹配电路获得最佳性能，频率 > 4.0 GHz 203 x 203 3 注： 1 将旁路电容连接到每个应用电路的2-9号焊盘。 2 射频输入和射频输出焊盘的接地-信号-接地配置中存在9密耳（240微米）的间距。射频接地焊盘的尺寸为127 x 127微米。 芯片装配说明： • 建议使用AuSn，（80/20）焊料进行焊接。请参考Cree网站上的共晶芯片焊接程序应用说明， 网址为：http://www.cree.com/products/wireless_appnotes.asp • 拿取时首选真空夹头。 • 芯片背面是源接点（接地）。 • 芯片背面镀金厚度至少5微米。 • 连接时首选热超声球焊或楔焊。 • 连接时必须使用金线。 • 确保芯片标签（XX-YY）方向正确。 版权所有© 2010-2012 Cree, Inc.保留所有权利。本文件中的信息若有更改，恕不另行通知。Cree和Cree徽标是Cree, Inc.的注册商标。其他商标、 产品和公司名称均为其各自所有者的财产，并不意味着特定的产品和／或供应商的认可、赞助或关联。 3 CMPA2060025D Rev 1.0 Cree, Inc. 4600 Silicon Drive Durham, North Carolina, USA 27703 美国电话：+1.919.313.5300 传真：+1.919.869.2733 www.cree.com/wireless 2.0 - 6.0 GHz工作频率下附加电容和 输出匹配部分框图 C2 C4 C10 Vd C9 C1 C3 Vg VG1_B 射频输入 1 VD1_B VG2_B VD2_B 2 2 VG1_A C11 VD1_A C5 VG2_A 1 射频输出 VD2_A C7 C6 编号 C8 C12 描述 数量 C1、C2、C3、C4、C5、C6、 C7、C8 电容，120pF，+/-10%，单层，0.035”，Er 3300，100V，镍/金终端 8 C9、C10、C11、C12 电容，680pF，+/-10%，单层，0.070”，Er 3300，100V，镍/金终端 4 注： 1 输入、输出和去耦电容应该尽可能靠近芯片，距离典型值为5 - 10密耳，不超过15密耳。 2 MMIC芯片与电容之间应使用2密耳金焊线连接。 3 为提高输出性能，MMIC需要一个变压器（5.5GHz频率条件下30Ω、90°）。 版权所有© 2010-2012 Cree, Inc.保留所有权利。本文件中的信息若有更改，恕不另行通知。Cree和Cree徽标是Cree, Inc.的注册商标。其他商标、 产品和公司名称均为其各自所有者的财产，并不意味着特定的产品和／或供应商的认可、赞助或关联。 4 CMPA2060025D Rev 1.0 Cree, Inc. 4600 Silicon Drive Durham, North Carolina, USA 27703 美国电话：+1.919.313.5300 传真：+1.919.869.2733 www.cree.com/wireless CMPA2060025D的典型特性 输入及输出回波损耗与频率之间的关系 VDD=28V，IDQ=1.2A，不匹配负载 40 40 20 20 回波损耗 (dB) 增益 (dB) 小信号增益与频率之间的关系 VDD=28V，IDQ=1.2A，不匹配负载 0 S11 S22 0 S22 (dB) S11 (dB) -20 -20 -40 -40 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 1.0 7.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 频率 (GHz) 频率 (GHz) 输出功率及功率附加效率与频率之间的关系 VDD=28V，IDQ=1.2A，不匹配负载 55 55 50 50 Pout (dBm) 45 45 40 PAE (%) 35 35 30 30 25 25 20 Pout 20 15 PAE 15 10 10 5 5 0 PAE (%) 输出功率 (dBm) 40 0 2 .0 3 .0 4 .0 5 .0 6 .0 频率 (GHz) 静电放电（ESD）分类 参数 符号 类别 测试方法 人体模型 HBM 1A (> 250 V) JEDEC JESD22 A114-D 充电设备模型 CDM II (200 < 500 V) JEDEC JESD22 C101-C 版权所有© 2010-2012 Cree, Inc.保留所有权利。本文件中的信息若有更改，恕不另行通知。Cree和Cree徽标是Cree, Inc.的注册商标。其他商标、 产品和公司名称均为其各自所有者的财产，并不意味着特定的产品和／或供应商的认可、赞助或关联。 5 CMPA2060025D Rev 1.0 Cree, Inc. 4600 Silicon Drive Durham, North Carolina, USA 27703 美国电话：+1.919.313.5300 传真：+1.919.869.2733 www.cree.com/wireless 编号系统 CMPA2060025D 封装 输出功率（W） 频率上限（GHz） 低频（GHz） Cree MMIC功率放大器生产线 参数 值 单位 低频 2.0 GHz 频率上限1 6.0 GHz 25 W 裸芯片 - 输出功率 封装 表1. 注1：频码中使用字母字符来表示大于9.9 GHz的 值。具体值见表2。 字符代码 代码值 A 0 B 1 C 2 D 3 E 4 F 5 G 6 H 7 J 8 K 9 示例： 1A = 10.0 GHz 2H = 27.0 GHz 表2. 版权所有© 2010-2012 Cree, Inc.保留所有权利。本文件中的信息若有更改，恕不另行通知。Cree和Cree徽标是Cree, Inc.的注册商标。其他商标、 产品和公司名称均为其各自所有者的财产，并不意味着特定的产品和／或供应商的认可、赞助或关联。 6 CMPA2060025D Rev 1.0 Cree, Inc. 4600 Silicon Drive Durham, North Carolina, USA 27703 美国电话：+1.919.313.5300 传真：+1.919.869.2733 www.cree.com/wireless 免责声明 本文所列规格随时可能出现更改，恕不另行通知。Cree, Inc.相信本数据手册中所含的信息是准确、可靠的。然而，如若使用此信息导致 侵犯第三方的专利或其他权利，Cree对此不承担任何责任。Cree并未就其专利或专利权授予默示许可或其他形式的许可。Cree对于其产 品针对任何特定用途的适用性不作任何担保、表示或保证。所给出的“典型”参数是Cree对大量产品预计的平均值，此数据仅供参考。 在不同的应用中，这些值会与表中所列数据有所不同，实际性能也会随着时间的推移而变化。所有工作参数均应由客户的技术专家针对每 项具体应用进行验证。Cree产品无意用作也未授权用作以下应用中的部件，事实上也未针对类应用而设计：植入人体的外科植入物或者 用于支撑或延续生命的应用；Cree产品故障会导致人员伤亡的应用；以及规划、建设、维护或直接运作核设施的应用。CREE和CREE徽 标是Cree, Inc.的注册商标。 有关详细信息，请联系： Cree, Inc. 4600 Silicon Drive Durham, North Carolina, USA 27703 www.cree.com/rf Sarah Miller 市场与出口 Cree射频组件 1.919.407.5302 Ryan Baker 市场营销 Cree射频组件 1.919.407.7816 Tom Dekker 销售总监 Cree射频组件 1.919.407.5639 版权所有© 2010-2012 Cree, Inc.保留所有权利。本文件中的信息若有更改，恕不另行通知。Cree和Cree徽标是Cree, Inc.的注册商标。其他商标、 产品和公司名称均为其各自所有者的财产，并不意味着特定的产品和／或供应商的认可、赞助或关联。 7 CMPA2060025D Rev 1.0 Cree, Inc. 4600 Silicon Drive Durham, North Carolina, USA 27703 美国电话：+1.919.313.5300 传真：+1.919.869.2733 www.cree.com/wireless