CGH27015 15W, 28V 用于VHF到3 GHz线性通信的GaN

CGH27015
15 W,28V,用于VHF到3 GHz线性通信的GaN HEMT
Cree的CGH27015是一款专为高效率、高增益和高带宽能力而设计的氮化镓(GaN)高电
子迁移率晶体管,因而是VHF、Comms、3G、4G、LTE、2.3-2.9GHz WiMAX和BWA
放大器应用的理想选择。该出色的晶体管采用螺旋下降式法兰封装和焊接式丸剂封装。
封装类型:44
0166和4401
部件号:CGH
96
27015F和CG
H27015P
在2.3-2.7 GHz(TC = 25˚C)时的典型性能
2.3 GHz
2.4 GHz
2.5 GHz
2.6 GHz
2.7 GHz
单位
小信号增益
16.9
16.0
15.1
14.6
14.3
dB
PAVE = 33 dBm时的EVM
1.69
1.51
1.50
1.66
1.93
%
PAVE = 33 dBm时的漏极效率
27.1
27.8
28.4
28.0
28.0
dB
参数
注意:
在CGH27015F-TB放大器电路中测得,采用802.16 OFDM,3.5 MHz通道带宽,1/4循环前缀,64 QAM调制脉冲串,5毫秒脉冲
串,符号长度59, 编码类型RS-CC,编码速率类型2/3,PAR = 9.8 dB(在CCDF上的概率为0.01 %时)。
特点
• VHF - 3.0 GHz工作频率
• 15 W峰值功率容量
• 14.5 dB小信号增益
• 2 W平均功率时,28 %效率
• 为WiMAX固定接入802.16-2004 OFDM应用而设计
• 为WiMAX移动接入802.16e OFDMA应用而设计
修订版本3.2—
—2012年4月
• 2 W PAVE < 2.0 % EVM
SiC和GaN可用的大型信号型号
若有更改,恕不另行通知。
www.cree.com/rf
1
25˚C表面温度时的绝对最大额定值(非同时发生)
参数
符号
额定值
单位
单位
漏源电压
VDSS
84
伏
25˚C
25˚C
栅源电压
VGS
-10, +2
伏
储存温度
TSTG
-65, +150
˚C
工作结温
TJ
225
˚C
最大正向栅极电流
IGMAX
4.0
mA
25˚C
最大漏极电流1
IDMAX
1.5
A
25˚C
焊接温度
TS
245
˚C
螺丝扭矩
τ
60
in-oz
RθJC
8.0
˚C/W
85˚C
TC
-40, +150
˚C
30秒
2
热阻,结点到表面3
表面工作温度3
注意:
1
为确保长期可靠工作的电流限制。
2
请访问以下网址参见有关焊接的应用说明:www.cree.com/products/wireless_appnotes.asp
3
PDISS = 14W时对CGH27015F测得。
电气特性(TC = 25 ˚C)
规格参数表
符号
最小值
典型值
最大值
单位
条件
栅极阈值电压
VGS(th)
-3.8
-3.0
-2.3
VDC
VDS = 10 V, ID = 3.6 mA
栅极静态电压
VGS(Q)
–
-2.7
–
VDC
VDS = 28 V, ID = 100 mA
饱和漏极电流
IDS
2.9
3.5
–
A
VDS = 6.0 V, VGS = 2.0 V
漏源击穿电压
VBR
120
–
–
VDC
VGS = -8 V, ID = 3.6 mA
GSS
13
15
–
dB
VDD = 28 V, IDQ = 100 mA
η
20
28
–
%
VDD = 28 V, IDQ = 100 mA,
PAVE = 33 dBm
误差矢量幅度
EVM
–
2.0
–
%
VDD = 28 V, IDQ = 100 mA,
PAVE = 33 dBm
输出失配应力
VSWR
–
–
10 :1
Y
在所有相角均无损伤,
VDD = 28 V, IDQ = 100 mA,
PAVE = 33 dBm OFDM PAVE
CGS
–
4.5
–
pF
VDS = 28 V, Vgs = -8 V, f = 1 MHz
输出电容
CDS
–
1.3
–
pF
VDS = 28 V, Vgs = -8 V, f = 1 MHz
反馈电容
CGD
–
0.2
–
pF
VDS = 28 V, Vgs = -8 V, f = 1 MHz
直流特性1
2,3
射频特性
(TC = 25˚C,F0 = 2.5 GHz,除非另有说明)
小信号增益
漏极效率4
动态特性
输入电容
注:
1
封装前在晶片上测得。
2
在CGH27015F-TB测试夹具中测得。
3 
采用802.16 OFDM,3.5 MHz通道带宽,1/4循环前缀,64 QAM调制脉冲串,5毫秒脉冲串,符号长度59,编码类型RS-CC,编码速率类型2/3,
PAR = 9.8 dB(在CCDF上的概率为0.01 %时)。
4
漏极效率= POUT / PDC。
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2
CGH27015 Rev 3.2
Cree, Inc.
4600 Silicon Drive
Durham, NC 27703
美国电话: +1.919.313.5300
传真: +1.919.313.5778
www.cree.com/wireless
典型性能数据
CGH27015在宽带放大器电路中的性能
VDD = 28 V, IDQ = 100 mA
22
6
20
4
S21
2
0
14
-2
12
-4
S21(dB)
16
S11
10
-6
8
-8
S21
6
S11(dB)
18
-10
S11
4
-12
2
-14
0
-16
1.5 1.6 1.7 1.8 1.9
2
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9
3
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5
频率(GHz)
CGH27015在宽带放大器电路中的典型EVM
和效率(24 dB和33 dB时)与频率
4.0
30%
27%
漏极效率
3.2
24%
2.8
21%
EVM(%)
2.4
18%
24dB时的EVM
2.0
15%
1.6
12%
33dB时的EVM
1.2
9%
24dB时的EVM
0.8
效率
3.6
6%
33dB时的EVM
0.4
3%
效率
0.0
0%
2 .3
2 .4
2 .5
频率(GHz)
2 .6
2 .7
注意:
采用802.16 OFDM,3.5 MHz通道带宽,1/4循环前缀,64 QAM调制脉冲串,符号长
度59,编码类型RS-CC,编码速率类型2/3。
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3
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典型性能数据
CGH27015在宽带放大器电路中的典型EVM和效率(2.5 GHz时)
F=2.5 GHz, 802.16-2004 OFDM, P/A=9.8 dB
4.8
36%
4.4
33%
EVM
3.6
效率
30%
27%
漏极效率
24%
2.8
21%
2.4
18%
2.0
15%
1.6
12%
EVM(%)
3.2
1.2
漏极效率
4.0
9%
EVM
0.8
6%
0.4
3%
0.0
0%
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
平均输出功率(dBm)
注意:
采用802.16-2004 OFDM,3.5 MHz通道带宽,1/4循环前缀,64  QAM调制脉冲串,
符号长度59,编码类型RS-CC,编码速率类型2/3。
K因数
MAG(dB)
CGH27015F的模拟最大可用增益和K因数
VDD = 28 V, IDQ = 100 mA
频率(GHz)
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典型噪声性能
最小噪声系数(dB)
噪声电阻(欧姆)
CGH27015的模拟最小噪声系数和噪声电阻与频率
VDD = 28 V, IDQ = 100 mA
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
充电装置模型
CDM
II (200 < 500 V)
JEDEC JESD22 C101-C
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源阻抗和负载阻抗
D
Z负载
Z源
G
S
频率(MHz)
Z源
Z负载
2300
17.8 - j1.5
16.8 - j1.7
2400
20.3 - j4.0
16.9 - j0.8
2500
20.6 - j7.9
17.2 + j0.2
2600
18.2 - j11.3
17.7 + j1.3
2700
14.6 - j12.6
19.1 + j2.4
注1. VDD = 28V,IDQ = 200mA(在440166封装中)。
注2. 阻抗来自CGH27015-TB示范放大器,不是来源于晶体管的源阻抗和负载挽阻抗数据。
CGH27015功耗降额曲线
CGH40010F连续波耗散功率下降曲线
16
14
12
功耗(W)
10
8
注1
6
4
2
0
0
25
50
75
100
125
150
最高表面温度(°C)
175
200
225
250
注1. 超过最高表面工作温度的部分(参见第2页)。
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CGH27015-TB示范放大器电路材料表
符号
R1,R2
描述
数量
RES,1/16W,0603,1%,0 OHMS
2
RES,1/16W,0603,1%,100 OHMS
1
R3
RES,1/16W,0603,1%,22.6 OHMS
1
C6
CAP, 470PF, 5%,100V, 0603
1
C17
CAP, 33 UF, 20%, G CASE
1
C16
CAP, 1.0UF, 100V, 10%, X7R, 1210
1
CAP 10UF 16V 钽
1
CAP, 100.0pF, +/-5%, 0603
1
C4
CAP, 15pF, +/-5%, 0603
1
C1
CAP, 1.8pF, +/-0.1pF, 0603
1
C2, C10, C11
CAP, 2.0pF, +/-0.1pF, 0603
3
R4
C8
C14
C5,C13
CAP, 39pF, +/-5%, 0603
2
C7,C15
CAP,33000PF, 0805,100V, X7R
2
CONN SMA STR PANEL JACK RECP
1
J3,J4
J2
HEADER RT>PLZ.1CEN LK 2 POS
1
J1
HEADER RT>PLZ .1CEN LK 5POS
1
-
PCB, RO4350B, Er = 3.48, h = 20 mil
1
-
CGH27015F或CGH27015P
1
CGH27015-TB示范放大器电路
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CGH27015-TB示范放大器电路示意图
射频输出
射频输入
CGH27015-TB示范放大器电路平面图
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CGH27015 Rev 3.2
Cree, Inc.
4600 Silicon Drive
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CGH27015的典型封装S参数(小信号,VDS = 28 V,IDQ = 100 mA,角的单位为度)
频率
Mag S11
Ang S11
Mag S21
Ang S21
Mag S12
Ang S12
Mag S22
Ang S22
500 MHz
0.909
-124.41
17.41
107.81
0.026
21.06
0.335
-93.73
600 MHz
0.902
-134.04
15.04
101.48
0.027
15.39
0.322
-101.61
700 MHz
0.898
-141.62
13.18
96.16
0.028
10.74
0.315
-107.78
800 MHz
0.894
-147.78
11.71
91.54
0.028
6.79
0.312
-112.73
900 MHz
0.892
-152.91
10.51
87.43
0.028
3.35
0.312
-116.77
1.0 GHz
0.890
-157.30
9.53
83.68
0.028
0.28
0.314
-120.15
1.1 GHz
0.889
-161.12
8.71
80.20
0.028
-2.51
0.318
-123.04
1.2 GHz
0.889
-164.51
8.01
76.95
0.028
-5.07
0.322
-125.57
1.3 GHz
0.888
-167.56
7.41
73.86
0.028
-7.45
0.328
-127.82
1.4 GHz
0.888
-170.34
6.89
70.91
0.028
-9.69
0.335
-129.87
1.5 GHz
0.888
-172.91
6.44
68.07
0.028
-11.81
0.342
-131.77
1.6 GHz
0.888
-175.30
6.04
65.32
0.028
-13.82
0.349
-133.56
1.7 GHz
0.888
-177.55
5.69
62.65
0.027
-15.74
0.357
-135.25
1.8 GHz
0.888
-179.68
5.37
60.05
0.027
-17.58
0.364
-136.89
1.9 GHz
0.888
178.29
5.09
57.50
0.027
-19.34
0.373
-138.48
2.0 GHz
0.888
176.34
4.83
55.01
0.027
-21.04
0.381
-140.03
2.1 GHz
0.889
174.45
4.60
52.56
0.026
-22.69
0.389
-141.55
2.2 GHz
0.889
172.63
4.39
50.14
0.026
-24.27
0.397
-143.06
2.3 GHz
0.889
170.84
4.20
47.76
0.026
-25.80
0.405
-144.56
2.4 GHz
0.889
169.10
4.02
45.41
0.025
-27.28
0.413
-146.04
2.5 GHz
0.890
167.39
3.86
43.09
0.025
-28.70
0.421
-147.52
2.6 GHz
0.890
165.71
3.71
40.79
0.025
-30.08
0.429
-149.00
2.7 GHz
0.891
164.04
3.57
38.51
0.024
-31.41
0.437
-150.48
2.8 GHz
0.891
162.39
3.44
36.26
0.024
-32.69
0.445
-151.95
2.9 GHz
0.891
160.76
3.32
34.01
0.024
-33.92
0.452
-153.43
3.0 GHz
0.892
159.13
3.21
31.79
0.023
-35.10
0.459
-154.92
3.2 GHz
0.892
155.89
3.00
27.38
0.023
-37.31
0.473
-157.90
3.4 GHz
0.893
152.65
2.83
23.00
0.022
-39.32
0.486
-160.90
3.6 GHz
0.893
149.39
2.67
18.66
0.021
-41.09
0.499
-163.93
3.8 GHz
0.894
146.09
2.54
14.34
0.020
-42.63
0.510
-166.99
4.0 GHz
0.894
142.74
2.41
10.02
0.020
-43.90
0.521
-170.10
4.2 GHz
0.895
139.33
2.31
5.70
0.019
-44.88
0.530
-173.24
4.4 GHz
0.895
135.84
2.21
1.37
0.018
-45.53
0.539
-176.45
4.6 GHz
0.895
132.26
2.12
-2.98
0.018
-45.84
0.547
-179.71
4.8 GHz
0.895
128.59
2.04
-7.36
0.017
-45.78
0.554
176.97
5.0 GHz
0.895
124.80
1.97
-11.79
0.016
-45.32
0.561
173.56
5.2 GHz
0.895
120.90
1.91
-16.27
0.016
-44.47
0.566
170.07
5.4 GHz
0.895
116.87
1.85
-20.81
0.016
-43.25
0.571
166.48
5.6 GHz
0.895
112.70
1.80
-25.41
0.015
-41.72
0.575
162.78
5.8 GHz
0.895
108.38
1.75
-30.10
0.015
-39.97
0.579
158.96
6.0 GHz
0.895
103.92
1.70
-34.88
0.016
-38.13
0.581
155.00
请访问以下网址下载“.s2p”格式的该s参数文件:http://www.cree.com/products/wireless_s-parameters.asp
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CGH27015 Rev 3.2
Cree, Inc.
4600 Silicon Drive
Durham, NC 27703
美国电话: +1.919.313.5300
传真: +1.919.313.5778
www.cree.com/wireless
CGH27015F产品尺寸(封装类型——440166)
注:
1. 按照 ANSI Y14.5M - 1982规定的标示尺寸和公差。
2. 控制尺寸:英寸。
3. 胶型盖最多可以超出盖子边缘 0.020"。
4. 盖子与包装盒粘贴时的任一方向误差不得大于 0.008"。
5. 所有电镀的表面是镍/黄金。
英寸
最小
毫米
最大
最小
最大
引脚1. 栅极
引脚2. 漏极
引脚3. 光源
CGH27015P产品尺寸(封装类型——440196)
注:
1. 按照ANSI Y14.5M - 1982规定的标示尺寸和公差 。
2. 控制尺寸:英寸。
3. 胶型盖最多可以超出盖子边缘 0.020"。
4. 盖子与包装盒粘贴时的任一方向误差不得大于 0.008"。
5. 所有电镀的表面是镍/黄金。
英寸
最小
毫米
最大
最小
最大
引脚1. 栅极
引脚2. 漏极
引脚3. 光源
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仅供参考。这些值可能且确实在不同应用中有所差异,并且实际性能可能随着时间的推移而有所差异。各个应用的所有工作参数均应由客
户的技术专家进行验证。Cree产品并不是旨在用作以下应用的组件而设计、计划或批准的:旨在进行人体外科移植或者支持或维持生命
的应用;若Cree产品发生故障可能导致人身伤害或死亡的应用;用于规划、建设、维护或直接运营核设施的应用。
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营销及出口
Cree,射频组件
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Ryan Baker
营销
Cree,射频组件
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Tom Dekker
销售总监
Cree,射频组件
1.919.407.5639
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