CMPA2560025D 25 W，2.5 - 6.0 GHz，GaN MMIC，功率放大器 Cree的CMP2560025D是一款基于氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管 （HEMT）的单片微波集成电路（MMIC）。与硅或砷化镓相比，GaN具有更 出色的性能，包括更高的击穿电压、更饱和的电子漂移速度和更高的热传导 性。与硅和砷化镓晶体管相比，GaN HEMT还提供更大的功率密度和更宽的 带宽。该MMIC包含两级反应性匹配放大器设计方法，可实现非常宽的带宽。 件号：CMPA 2560025D 在2.5-6.0 GHz (TC = 25˚C) 时的典型性能 参数 2.5 GHz 4.0 GHz 6.0 GHz 单位 增益 27.5 24.3 23.1 dB 饱和输出功率，PSAT1 35.8 37.5 25.6 W POUT = 43 dBm时的功率增益 23.1 20.9 16.3 dB POUT = 43 dBm时的功率附加效率（PAE） 31.5 32.8 30.7 % 注1：PSAT被定义为射频输出功率（器件开始消耗7-13 mA范围内的正栅极电流）。 应用 • 24 dB小信号增益 • 超宽带放大器 • 25 W典型PSAT • 光纤驱动 • 最高28 V工作电压 • 测试仪器 • 高击穿电压 • EMC放大器驱动 • 高温工作 • 尺寸为0.180 x 0.145 x 0.004英寸 修订版本1.3— —2012年9月 特点 若有更改，恕不另行通知。 www.cree.com/rf 1 25˚C时的绝对最大额定值（非同时发生） 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 -65, +150 ˚C TJ 225 ˚C RθJC 2.5 ˚C/W TS 320 ˚C 工作结温 热阻，结点到表面（已封装）1 安装温度（30秒） 注1 共晶芯片粘接使用安装到40密耳厚CuW载体上的80/20 AuSn焊料。 电气特性（频率 = 2.5 GHz到6.0 GHz，除非另有说明；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 V(GS)TH -3.8 -3.0 -2.3 V 栅极静态电压 V(GS)Q – -2.7 – VDC 饱和漏极电流 IDS 8.0 9.7 – A VDS = 6.0 V, VGS = 2.0 V 漏源击穿电压 VBD 84 100 – V VGS = -8 V, ID = 20 mA 接通电阻 RON – 0.35 – Ω VDS = 0.1 V VG-ON – 1.9 – V IGS = 3.6 mA 小信号增益 S21 21 25 – dB VDD = 26 V, IDQ = 1200 mA 2.5 GHz时的功率输出 POUT1 30 – – W VDD = 26 V, IDQ = 1200 mA, PIN ≤ 26 dBm 3.0 GHz时的功率输出 POUT2 20 25 – W VDD = 26 V, IDQ = 1200 mA, PIN ≤ 26 dBm 4.0 GHz时的功率输出 POUT3 20 30 – W VDD = 26 V, IDQ = 1200 mA, PIN ≤ 26 dBm 功率附加效率 PAE – 35 – % VDD = 26 V, IDQ = 1200 mA GP – 20 – dB VDD = 26 V, IDQ = 1200 mA 输入回波损耗 S11 – – dB VDD = 26 V, IDQ = 1200 mA 输出回波损耗 S22 – 5 – dB VDD = 26 V, IDQ = 1200 mA 输出失配应力 VSWR – – 5:1 Y 在所有相角均无损伤， VDD = 26 V, IDQ = 1200 mA, POUT = 25W CW 直流特性 栅极正向电压 VDS = 10 V, ID = 20 mA VDD = 26 V, IDQ = 1200 mA 射频特性 功率增益 版权所有© 2008-2012 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徽标均是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 CMPA2560025D修订版本1.3 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/rf 晶粒尺寸（以微米为单位） 射频输入 射频输出 晶粒总尺寸为3680 x 4560（+0/-50）微米，晶粒厚度为100（+/-10）微米。 所有栅极和漏极焊盘均须用引线接合进行电气连接。 焊盘编号 功能 1 射频输入 焊盘尺寸（微米） 注 射频输入焊盘。匹配到50欧姆。需要来自外部偏移-T （从-1.5 V到-2.5 V）和外部隔直电容的栅极控制。 描述 202 X 204 3 2 VG1_A 第1级栅极控制。VG -1.5 - 2.5 V。 138 x 147 1,2 3 VG1_B 第1级栅极控制。VG -1.5 - 2.5 V。 138 x 147 1,2 4 VD1_A 第1级漏极电源。VD = 26 V。 167 x 225 1 5 VD1_B 第1级漏极电源。VD = 26 V。 167 x 225 1 6 VG2_A 第2A级栅极控制。VG -1.5 - 2.5 V。 167 x 175 1 7 VG2_B 第2B级栅极控制。VG -1.5 - 2.5 V。 167 x 175 1 8 VD2_A 第2A级漏极电源。VD = 26 V。 A 1 9 VD2_B 第2B级漏极电源。VD = 26 V。 A 1 射频输出 该焊盘是内部直流隔离的。直流阻抗~ 0欧姆相应输出匹配电路。为了获得频率>4.0 GHz的最佳性 能，需要使用外部匹配电路。 252 x 204 3 10 注： 1 根据应用电路将旁路电容安装到端口2-9上。 2 VG1_A和VG1_B是内部连接的，因此连接其中任何一个均可正常工作。 3 射频输入和输出焊盘有接地-信号-接地探针，间距为10密耳（250微米）。 晶粒组装说明： • 建议使用AuSn（80/20）焊料。请访问Cree网站的以下页面参阅共晶晶粒粘接过程应用说明： http://www.cree.com/products/wireless_appnotes.asp • 真空夹头是首选的拾片方法。 • 晶粒背面是源接点（接地）。 • 晶粒背面最小镀金厚度为5微米。 • 热超声球或楔焊是首选的连接方式。 • 必须使用金线连接。 • 使用晶粒标签（XX-YY）进行正确定位。 版权所有© 2008-2012 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徽标均是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 CMPA2560025D修订版本1.3 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/rf 显示更多电容和输出的简图2.5到6.0 GHz工作频率的匹配部分 射频输出 输出匹配 射频输入 输出匹配 射频输出 直流隔离 符号 描述 数量 C1,C2,C3,C4,C5,C6,C7,C8 CAP，120pF，+/-10%，单层，0.030”，Er 3300，100V，Ni/Au终端 8 C9,C10,C11,C12 CAP，680pF，+/-10%，单层，0.070”，Er 3300，100V，Ni/Au终端 4 注： 1 为了优化2.5到6.0 GHz频带的整体性能，需要一根阻抗为31欧姆且电长度为72°（6.0 GHz时在MMIC输 出端）的额外微带线。 2 输入、输出和去耦电容器的安装位置应尽可能靠近晶粒——典型距离为5到10密耳，最大为15密耳。 3 MMIC晶粒和电容应使用2密耳厚金线连接。 版权所有© 2008-2012 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徽标均是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 CMPA2560025D修订版本1.3 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/rf 在CMPA2560025F-TB中测得的CMPA2560025D的典型性能 小信号增益与频率 输入和输出回波损耗与频率 30 0 28 S22典型 -4 24 -6 22 -8 增益 (dB) 增益 (dB) S11典型 -2 26 20 18 -10 -12 16 -14 14 -16 12 -18 10 -20 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 2.0 6.5 2.5 3.0 3.5 4.0 功率增益与频率 5.5 6.0 6.5 30 28 28 输出功率 = 44 dBm 26 26 输出功率 = 43 dBm 24 24 22 22 增益 (dB) 功率增益 (dB) 5.0 增益与输出功率表示为频率函数 30 20 18 20 2.5 GHz 18 4.0 GHz 16 16 14 14 12 12 10 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 频率 (GHz) 5.0 5.5 6.0 6.5 6.0 GHz 10 18 22 26 30 CMPA2560025D修订版本1.3 34 38 42 46 输出功率 (dBm) 版权所有© 2008-2012 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徽标均是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 4.5 频率 (GHz) 频率 (GHz) 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/rf 在CMPA2560025F-TB中测得的CMPA2560025D的典型性能 饱和输出功率性能（PSAT）与频率 频率（GHz） PSAT（dBm） PSAT（W） 2.5 45.54 35.8 3.0 44.43 27.7 46 3.5 45.52 35.7 45 4.0 45.74 37.5 44 4.5 44.82 30.4 43 5.0 45.08 32.2 5.5 45.07 32.1 6.0 44.08 25.6 50 49 饱和输出功率，PSAT (dBm) 48 典型性 Psat (dBm) 47 42 41 40 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 频率 (GHz) 注意：PSAT被定义为射频输出功率（器件开始消耗7-13 mA范围内的正栅极电流）。 功率附加效率与输出功率表示为频率函数 功率附加效率 （43 dBm和44 dBm输出时）功率与频率 45% 45% 40% 40% 2.5 GHz 35% 35% 30% 附加功率效率，PAE 附加功率效率，PAE 4.0 GHz 6.0 GHz 25% 20% 15% 30% 25% 20% 15% 10% 10% 5% 5% 0% 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 输出功率，POUT (dBm) 38 40 42 44 46 PAE 44 dBm PAE 43 dBm 0% 2.0 2.5 3.0 3.5 版权所有© 2008-2012 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徽标均是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 CMPA2560025D修订版本1.3 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 频率 (GHz) 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/rf 在CMPA2560025F-TB中测得的CMPA2560025D的典型性能 IM3与总平均功率表示为频率函数 第二谐波与输出功率表示为频率函数 0 0 2.5 GHz -10 -5 4.0 GHz 2.5 GHz -10 6.0 GHz 4.0 GHz -15 -20 6.0 GHz -30 IM3 (dBc) 二次谐波 (dBc) -20 -40 -25 -30 -35 -40 -50 -45 -50 -60 -55 -70 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 输出功率，POUT (dBm) -60 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 总平均输出功率 (dBm) POUT时40 dBm增益 （25°C和75°C时）与频率 30 25 增益 (dB) 20 15 周围环境 (25°C) 10 热度 (75°C) 5 0 2.5 2.8 3.1 3.4 3.7 4.0 频率 (GHz) 注意：温度系数为-0.05dB/°C 版权所有© 2008-2012 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徽标均是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 CMPA2560025D修订版本1.3 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/rf 源阻抗和负载阻抗 D Z负载 Z源 G S 频率（MHz） Z源 Z负载 2500 50 + j0 36.2 - j15.4 3000 50 + j0 32.7 – j15.4 3500 50 + j0 29.6 - j14.7 4000 50 + j0 27.0 - j13.8 4500 50 + j0 24.8 - j12.1 5000 50 + j0 23.0 - j10.4 5500 50 + j0 21.6 - j8.6 6000 50 + j0 20.6 - j6.7 注1. 在780019封装中，VDD = 26V, IDQ = 1200mA。 注2. 为PSAT进行了优化。 注3. 所述阻抗是由CMPA2560025F-TB示范放大器为晶粒提供的，并且完全解嵌 至晶粒粘接焊盘基准面。 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 版权所有© 2008-2012 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徽标均是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。 8 CMPA2560025D修订版本1.3 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/rf 免责声明 规格若有更改，恕不另行通知。Cree, Inc.认为本数据手册中所包含的信息是准确且可靠的。但是，Cree不对此类信息的使用或由此产 生的侵犯第三方的专利或其他权利的行为承担任何责任。不会通过暗示或以其他方式授予Cree的任何专利或专利权的任何许可。Cree不 对其产品在任何特定用途方面的适用性做出任何担保、声明或保证。“典型”参数是Cree根据大量数据得出的平均预期值，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。CREE和CREE徽标均是 Cree, Inc.的注册商标。 如需更多信息，请联系： Cree, Inc. 4600 Silicon Drive Durham, North Carolina, USA 27703 www.cree.com/wireless Sarah Miller 营销及出口 Cree，射频组件 1.919.407.5302 Ryan Baker 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© 2008-2012 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徽标均是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。 9 CMPA2560025D修订版本1.3 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/rf