CGH40180PP

CGH40180PP
180 W射频功率GaN HEMT
Cree的CGH40180PP是一款无与伦比的氮化镓（GaN）高电子迁移率晶
体管（HEMT）。CGH40180PP采用28伏电轨工作，是一个通用的宽频
解决方案，适用于各种射频和微波应用。GaN HEMT具有高能效、高增
益和宽频带功能，这让CGH40180PP成为线性和压缩放大器电路的理想
选择。该晶体管采用4引脚法兰封装。
封装类型：44
0199
部件号：CGH
40180PP
特点
应用
• 最大工作频率：2.5 GHz
• 双向专用无线电
• 1.0 GHz下小信号增益：20 dB
• 宽带放大器
• 2.0 GHz下小信号增益：15 dB
• 蜂窝基础设施
• PSAT典型值：220 W
• 测试仪器
• PSAT条件下的光效：70 %
• A类、AB类线性放大器，适用于OFDM、
W-CDMA、EDGE、CDMA波形
修订版本1.4—
—2012年4月
• 工作电压：28 V
SiC和GaN可用的大型信号型号
若有更改，恕不另行通知。
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1
表面温度为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
条件
漏源电压
VDSS
84
电压
25˚C
25˚C
栅源电压
VGS
-10、+2
电压
储存温度
TSTG
-65、+150
˚C
TJ
225
˚C
最大正向栅极电流
IGMAX
60
mA
25˚C
最大漏极电流1
IDMAX
24
A
25˚C
焊接温度2
TS
245
˚C
螺杆扭矩
τ
80
in-oz
RθJC
0.9
˚C/W
85˚C
-40、+150
˚C
30秒
工作结温
热阻，结点到表面3
TC
表面工作温度
3、4
注意：
1
为确保长期可靠地运行所需满足的电流限制。
2
请参考焊接应用说明，网址为：www.cree.com/products/wireless_appnotes.asp
3
在PDISS = 224 W的条件下，针对CGH40180PP测得。
4
另请参阅第6页“耗散功率下降曲线”。
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)
栅极静态电压
VGS(Q)
-3.8
-3.0
-2.3
VDC
VDS = 10 V，ID = 57.6 mA
–
-2.7
–
VDC
饱和漏极电流2
VDS = 28 V，ID = 2.0 A
IDS
46.4
56.0
–
A
漏源击穿电压
VDS = 6.0 V，VGS = 2.0 V
VBR
120
–
–
VDC
VGS = -8 V，ID = 57.6 mA
DC特性
1
射频特性3、4（除非另行说明，否则测量条件一律为TC = 25˚C，F0 = 1.3 GHz）
小信号增益
GSS
17.5
19
–
dB
VDD = 28 V，IDQ = 2.0 A
饱和5情况下的输出功率
PSAT
180
220
–
W
VDD = 28 V，IDQ = 2.0 A
η
50
65
–
%
VDD = 28 V，IDQ = 2.0 A，POUT = PSAT
漏极效率6
输出失配应力
VSWR
–
–
10：1
Y
所有相角均无损坏，
VDD = 28 V，IDQ = 2.0 A，
POUT = 180 W CW
动态特性7
输入电容
CGS
–
35.7
–
pF
VDS = 28 V，Vgs = -8 V，f = 1 MHz
输出电容
CDS
–
9.6
–
pF
VDS = 28 V，Vgs = -8 V，f = 1 MHz
反馈电容
CGD
–
1.6
–
pF
VDS = 28 V，Vgs = -8 V，f = 1 MHz
注：
1
封装之前直接在晶片上测得。
2
根据PCM数据按比例缩放而得。
3
在CGH40180PP-TB中测得，包括所有耦合器损耗。
4
IDQ = 2.0 A是由每个设备偏置1.0 A所得。
5
PSAT是在以下条件下所确定：Q1或Q2 = IG = 2.8 mA。
6
漏极效率 = POUT / PDC
7
电容值是针对设备的每一侧测量所得。
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2
CGH40180PP Rev 1.4 Preliminary
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4600 Silicon Drive
Durham, North Carolina, USA 27703
美国电话：+1.919.313.5300
传真：+1.919.869.CREE
传真：+1.919.869.2733
www.cree.com/rf
典型性能
CGH40180PP的增益及回波损耗与频率之间的关系
（在CGH40180PP-TB宽带放大器电路中测得）
VDD = 28 V，IDQ
= 2.0 A，频率
= 0.8 - 1.7 GHz
S-parameter
CGH40180PP
24
10
21
5
18
0
15
-5
S11
12
-10
S11 (dB)
S21（dB）
S21
-15
9
S21
-20
6
S11
-25
3
0
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1600
-30
1700
频率（MHz）
CGH40180PP的输出功率及漏极效率与频率之间的关系
（在CGH40180PP-TB宽带放大器电路中测得）
VPower
=and
28Efficiency
V，IDQvs=Frequency
2.0 A
DD
250
100%
Psat
90%
220
80%
205
70%
漏极效率
190
60%
175
50%
160
40%
145
Psat
30%
130
效率
20%
115
100
1100
漏极效率
输出功率（W）
235
10%
1150
1200
1250
0%
1300
频率（MHz）
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典型性能
CGH40180PP的增益及漏极效率与输出功率之间的关系
（在CGH40180PP-TB带宽放大器电路中测得）
VDD = 28 V，IDQ = 2.0 A
22
80%
20
增益1100
增益1150
增益1200
增益1250
增益1300
效率1100
效率1150
效率1200
效率1250
效率1300
70%
18
60%
16
50%
14
40%
漏极效率
12
漏极效率
增益（dB）
增益
30%
10
20%
8
10%
6
0%
30
32
34
36
38
40
42
44
46
48
50
52
54
输出功率（dBm）
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典型性能
K因数
MAG（dB）
CGH40180PP的模拟最大可用增益与K因数
VDD = 28 V，IDQ = 1.0 A
频率（GHz）
典型噪声性能
噪声电阻（Ω）
最小噪声系数（dB）
CGH40180PP的模拟最小噪声系数及噪声电阻与频率之间的关系
VDD = 28 V，IDQ = 1 A
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
1 < 200 V
JEDEC JESD22 C101-C
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CGH40180PP耗散功率下降曲线
CGH40180PP CW Power Dissipation De-rating Curve
250
功耗（W）
200
150
100
注1
50
0
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
225
250
最高表面温度（°C）
注1. 超出最大表面工作温度的区域（见第2页）。
CGH40180PP瞬变耗散功率下降曲线
CGH40180PP Transient Power Dissipation De-Rating Curve
250
功耗（W）
200
150
100
注1
50
0
0
25
50
75
100
125
150
175
200
最高表面温度（°C）
注1. 超出最大表面工作温度的区域（见第2页）。
注2. 此瞬变下降曲线假设脉冲为1msec，占空比为20%，且“停运转”期间无功耗。
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传真：+1.919.869.CREE
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脉宽函数 - 热阻
Heating Curve for 2x28.8mm GaN HEMT in 440199 Package at 4W/mm
1.0
0.9
0.8
Rth（C/W）
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
1.00E-08
1.00E-07
1.00E-06
1.00E-05
1.00E-04
1.00E-03
1.00E-02
1.00E-01
1.00E+00
时间（秒）
注1：此加热曲线假设工作循环中“停运转”期间的功耗为零。
注2：此数据表示瞬变功耗为224 W，占空比 = 20 %。
模拟源阻抗和负载阻抗
D1
Z负载1
Z源1
G1
S
G2
Z负载2
Z源2
D2
频率（MHz）
Z源阻抗
Z负载阻抗
500
2.85 + j1.99
5.27 + j0.68
1000
0.8 + j0.42
4.91 + j0.36
1500
0.84 - j1.69
4.65 - j0.24
2000
0.88 - j3.05
2.8 - j1.05
2500
1.08 - j4.5
3.1 - j2.47
3000
1.25 - j6.06
3.1 - j4.01
注1. VDD = 28 V，IDQ = 2.0 A（在440199封装中）。
注2. 针对功率增益、PSAT和PAE优化。
注3. 在低频下使用此设备时，应使用串联电阻来维持放大器的稳定性。
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CGH40180PP-TB公版放大器电路原理图
射频输出
CGH40180PP-TB公版放大器电路外形
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CGH40180PP-TB公版放大器电路物料清单
编号
R1
描述
数量
电阻，100 Ω，+/-1%，1 W，2512
1
R10，R20
电阻，511 Ω，+/- 5%，1/16W，0603
2
R30，R40
电阻，1/16W，0603，1%，5.1 Ω
2
电容，27 pF，+/-5%，0805，ATC600F
8
C10，C11，C13，C14，C20，C21，
C23，C24
电容，3.9PF，+/-0.1 pF，0603，ATC600S
8
C1，C2，C3，C4，C30，C40，C70，C80
C12，C22
电容，3.3PF，+/-0.1 pF，0603，ATC600S
2
C15，C19，C25，C29
电容，1.8PF，+/-0.1 pF，0603，ATC600S
4
C16，C26
电容，1.0PF，+/-0.1 pF，0603，ATC600S
2
C17，C27
电容，0.9PF，+/-0.1 pF，0603，ATC600S
2
C31，C41
电容，100 pF，+/-5%，0603，ATC600S
2
C32，C42
电容，470 pF，5%，100 V，0603，X7R
2
电容，33000 pF，0805，100V，X7R
4
电容，10 uF，16V，钽
2
C50，C51，C60，C61
电容，5.6 pF，+/-0.1 pF，0805，ATC600F
4
C52，C62
电容，2.7 pF，+/-0.1 pF，0805，ATC600F
2
C53，C63
电容，2.2 pF，+/-0.1 pF，0805，ATC600F
2
C54，C64
电容，1.1 pF，+/-0.05 pF，0805，ATC600F
2
C55，C65
电容，0.5 pF，+/-0.05 pF，0805，ATC600F
2
C73，C83
电容，1.0 uF，+/-10%，1210，100V，X7R
2
C74，C84
电容，33 uF，100V，ELECT，FK，SMD
2
L10，L20
IND，6.8 nH，0603，L-14C6N8ST
2
L30，L40
铁氧体，220 Ω，0603，BLM21PG221SN1
2
J1，J2
N型母连接器，SMA对开法兰
2
J3，J4
连接器，晶体支架，RT> PLZ，0.1 CEN，LK，9 POS
2
PCB，RO4350，Er = 3.48，h = 20 mil
1
CGH40180PP
1
C34，C44，C72，C82
C35，C45
Q1
CGH40180PP-TB公版放大器电路
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9
CGH40180PP Rev 1.4 Preliminary
Cree, Inc.
4600 Silicon Drive
Durham, North Carolina, USA 27703
美国电话：+1.919.313.5300
传真：+1.919.869.CREE
传真：+1.919.869.2733
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CGH40180PP的典型封装S参数，单侧（小信号，VDS = 28 V，IDQ = 1000 mA，角度以度为单位）
频率
Mag S11
Ang S11
Mag S21
Ang S21
Mag S12
Ang S12
Mag S22
Ang S22
500 MHz
0.957
-177.48
4.22
79.26
0.007
10.74
0.798
-179.16
600 MHz
0.957
-178.74
3.51
76.30
0.007
12.14
0.800
-179.41
700 MHz
0.957
-179.78
3.00
73.47
0.007
13.71
0.802
-179.63
800 MHz
0.957
179.32
2.62
70.74
0.007
15.38
0.804
-179.84
900 MHz
0.957
178.51
2.33
68.08
0.007
17.15
0.807
179.96
1.0 GHz
0.957
177.76
2.09
65.49
0.007
18.99
0.809
179.74
1.1 GHz
0.957
177.06
1.90
62.95
0.007
20.87
0.812
179.52
1.2 GHz
0.957
176.38
1.73
60.46
0.007
22.80
0.814
179.28
1.3 GHz
0.957
175.72
1.60
58.02
0.008
24.73
0.817
179.03
1.4 GHz
0.956
175.08
1.48
55.63
0.008
26.66
0.820
178.76
1.5 GHz
0.956
174.44
1.38
53.29
0.008
28.57
0.823
178.46
1.6 GHz
0.956
173.81
1.29
50.98
0.008
30.44
0.825
178.15
1.7 GHz
0.956
173.18
1.22
48.72
0.008
32.25
0.828
177.82
1.8 GHz
0.955
172.55
1.15
46.50
0.009
33.98
0.831
177.47
1.9 GHz
0.955
171.91
1.09
44.32
0.009
35.62
0.833
177.10
2.0 GHz
0.955
171.27
1.04
42.17
0.009
37.17
0.835
176.71
2.1 GHz
0.954
170.62
0.99
40.06
0.010
38.61
0.838
176.30
2.2 GHz
0.954
169.96
0.95
37.98
0.010
39.93
0.840
175.87
2.3 GHz
0.953
169.29
0.91
35.93
0.011
41.14
0.842
175.42
2.4 GHz
0.952
168.60
0.87
33.91
0.011
42.22
0.844
174.95
2.5 GHz
0.952
167.90
0.84
31.92
0.012
43.18
0.845
174.47
2.6 GHz
0.951
167.18
0.82
29.95
0.013
44.01
0.847
173.96
2.7 GHz
0.950
166.45
0.79
28.00
0.013
44.73
0.848
173.44
2.8 GHz
0.949
165.69
0.77
26.07
0.014
45.32
0.849
172.89
2.9 GHz
0.948
164.91
0.75
24.15
0.015
45.79
0.850
172.33
3.0 GHz
0.946
164.10
0.73
22.24
0.016
46.15
0.850
171.74
3.2 GHz
0.943
162.39
0.71
18.45
0.018
46.53
0.851
170.51
3.4 GHz
0.939
160.55
0.69
14.64
0.020
46.47
0.850
169.19
3.6 GHz
0.935
158.53
0.67
10.80
0.023
45.97
0.848
167.76
3.8 GHz
0.929
156.31
0.67
6.86
0.027
45.03
0.845
166.21
4.0 GHz
0.922
153.83
0.67
2.78
0.031
43.63
0.841
164.53
4.2 GHz
0.913
151.03
0.68
-1.51
0.036
41.72
0.834
162.69
4.4 GHz
0.901
147.82
0.69
-6.12
0.042
39.23
0.825
160.65
4.6 GHz
0.886
144.10
0.72
-11.16
0.049
36.07
0.813
158.39
4.8 GHz
0.866
139.68
0.76
-16.81
0.059
32.05
0.797
155.86
5.0 GHz
0.838
134.36
0.81
-23.30
0.073
26.92
0.775
153.00
5.2 GHz
0.799
127.78
0.88
-30.99
0.091
20.30
0.747
149.76
5.4 GHz
0.742
119.49
0.97
-40.41
0.117
11.55
0.708
146.16
5.6 GHz
0.658
108.92
1.08
-52.33
0.157
-0.34
0.657
142.31
5.8 GHz
0.534
95.85
1.21
-67.76
0.219
-16.90
0.594
138.62
6.0 GHz
0.373
82.93
1.34
-87.69
0.321
-40.38
0.534
134.70
请从http://www.cree.com/products/wireless_s-parameters.asp下载“.s2p”格式的s参数文件。
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CGH40180PP Rev 1.4 Preliminary
Cree, Inc.
4600 Silicon Drive
Durham, North Carolina, USA 27703
美国电话：+1.919.313.5300
传真：+1.919.869.CREE
传真：+1.919.869.2733
www.cree.com/rf
CGH40180PP产品尺寸（封装类型 — 440199）
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"。
英寸
最小 最大
毫米
最小 最大
类型1：
引脚1. 栅极
2. 漏极
3. 光源
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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，这些数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，事实上也未针对类似应用而设计：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。
有关详细信息，请联系：
Cree, Inc.
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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
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