CMPA801B025F 25 W、8.0 - 11.0 GHz GaN MMIC功率放大器 Cree的CMPA801B025F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GaAs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10引线金属/陶瓷法兰封装，用以获得 最佳的电气性能和热性能。 部件号：CMPA 801B025F 封装类型：44 0208 在8.5-11.0频率（TC = 25˚C）下的典型性能 8.5 GHz 10.0 GHz 11.0 GHz 单位 输出功率1 38.0 37.0 35.5 W 输出功率1 45.8 45.7 45.5 dBm 功率附加效率1 37.0 36.0 35.0 % 参数 注1：以上数据是在100 uS脉宽、10%占空比的条件下在CMPA801B025F-TB中测得。 应用 • 工作频率：8.0 - 11.0 GHz • 航海雷达 • POUT典型值：37 W • 通信 • 功率增益：16 dB • 卫星通信上行链路 • PAE典型值：36 % • 内部匹配：50 Ω • 功率衰减：<0.1 dB 修订版本0.5— —2012年9月 特点 若有更改，恕不另行通知。 www.cree.com/rf 1 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 VDC 25˚C 栅源电压 VGS -10、+2 VDC 25˚C 耗散功率 PDISS 77 W 储存温度 TSTG -65、+150 ˚C TJ 225 ˚C IGMAX 13 mA 焊接温度 TS 245 ˚C 螺杆扭矩 in-oz 工作结温 最大正向栅极电流 1 τ 40 热阻，结点到表面 RθJC 1.22 ˚C/W 热阻，结点到表面 25˚C 脉宽 = 100 μs、占空比 = 10%，PDISS = 77 W RθJC 1.80 ˚C/W 表面工作温度 TC -40、+130 ˚C 脉宽 = 100 μs、占空比 = 10%，PDISS = 77 W 表面工作温度 TC -40、+90 ˚C CW，PDISS = 77 W CW，PDISS = 77 W，85˚C 注意： 1 请参考焊接应用说明，网址为：www.cree.com/products/wireless_appnotes.asp 电气特性（除非另行说明，否则频率 = 8.0 - 11.0 GHz；TC = 25˚C） 规格参数表 符号 最小值 典型值 最大值 单位 条件 VGS(TH) -3.8 -3.0 -2.3 V VDS = 10 V，ID = 57.6 mA 栅极静态电压 VQ – -2.7 – V VDS = 28 V，ID = 1.2 A 饱和漏极电流2 IDS 10.5 13.0 – A VDS = 6.0 V，VGS = 2.0 V 漏源击穿电压 VBD 84 100 – V VGS = -8 V，ID = 57.6 mA 小信号增益 S21 17.5 24 – dB VDD = 28 V，IDQ = 1.2 A， PIN = -20 dBm 输入回波损耗 S11 – –6.0 -3.5 dB VDD = 28 V，IDQ = 1.2 A 输出回波损耗 S22 – –6.0 -2.9 dB VDD = 28 V，IDQ = 1.2 A Y 所有相角均无损坏，VDD = 28 V， IDQ = 1.2 A， 脉宽 = 100 μs、占空比 = 10%， PIN = 30 dBm DC特性1 栅极阈值 射频特性 3 输出失配应力 VSWR – – 5:1 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CMPA801B025F-TB中测得。 版权所有© 2011-2012 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 CMPA801B025F Rev 0.5 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 电气特性（续...）（TC = 25˚C） 规格参数表 符号 最小值 典型值 最大值 单位 条件 功率附加效率 PAE1 27.0 36.4 – % VDD = 28 V，IDQ = 1.2 A， 频率 = 8.5 GHz， PIN = 30 dBm 功率附加效率 PAE2 26.2 35.8 – % VDD = 28 V，IDQ = 1.2 A， 频率 = 10.0 GHz， PIN = 30 dBm 功率附加效率 PAE3 28.6 37.3 – % VDD = 28 V，IDQ = 1.2 A， 频率 = 11.0 GHz， PIN = 30 dBm 功率增益 G 14.5 15.7 – dB VDD = 28 V，IDQ = 1.2 A， PIN = 30 dBm 脉冲振幅衰减 D – 0.1 – dB VDD = 28 V，IDQ = 1.2 A， 频率 = 8.5-11.0 GHz 输出功率 POUT 28.2 37.0 – W VDD = 28 V，IDQ = 1.2 A， PIN = 1 W 输出功率 POUT 44.5 45.7 – dBm VDD = 28 V，IDQ = 1.2 A， PIN = 30 dBm 射频特性1、2 注： 1 脉宽 = 100 μS、占空比 = 10%。 2 在CMPA801B025F-TB中测得。 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© 2011-2012 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 CMPA801B025F Rev 0.5 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 CMPA801B025F典型性能 50 50% 45 45% 40 40% 35 35% 30 30% 25 25% 20 20% 15 15% 10 5 0 7500 输出功率 (W) 10% 增益 (dB) 输出功率 (dBm) 5% PAE (%) 8000 8500 效率 (%) 功率 (W, dBm) 增益 (dB) 图1. - 输出功率、增益及功率附加效率与频率之间的关系 VDD = 28 V，PIN = 30 dBm，IDQ = 1.2 A = 100 = 10% Pulsed 脉宽 data 100uS 10%μS、占空比 Vdd=28v Pin=30dBm Idq=1200mA 9000 9500 10000 10500 11000 0% 11500 频率 (MHz) 45 45% 40 40% 35 35% 30 30% 25 25% 20 20% 15 15% 10 5 0 7500 10% CW Psat功率 (W) CW Psat功率 (dBm) CW Psat增益 (dB) CW Psat PAE (%) 8000 8500 5% 9000 9500 频率 (MHz) 10000 10500 11000 版权所有© 2011-2012 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 50% CMPA801B025F Rev 0.5 效率 (%) 功率 (W, dBm) 增益 (dB) 50 图2. - 输出功率、增益及功率附加效率与频率之间的关系 VDD = 28CW V，I = 1.2 A，CW PSAT (IG ≈ 1.5mA) PsatDQ(Ig≈1.5mA) Vd=28V Idq=1200mA 0% 11500 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 CMPA801B025F典型性能 50 50% 45 45% 40 40% 35 35% 30 30% 25 25% 20 20% 15 15% 输出功率 (dBm) 10 10% 输出功率 (W) 增益 (dB) 5 效率% 功率 (W, dBm) 增益 (dB) 图3. - 输出功率、增益及功率附加效率与输入功率之间的关系 VDD = 28 V，IDQ = 1.2 A，频率 = 11 GHz 5% PAE % 0% 0 16 18 20 22 24 26 28 30 32 输入功率 (dBm) 图4. - 小信号S参数与频率之间的关系 30 S11 (dB) S21 (dB) 20 S11 (dB)、S21 (dB)、S22 (dB) S22 (dB) 10 0 -10 -20 -30 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 15000 频率 (MHz) 版权所有© 2011-2012 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 CMPA801B025F Rev 0.5 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 CMPA801B025F典型性能 图5. - 耗散功率下降曲线 CMPA801B025F Power Dissipation De-Rating Curve 90 80 70 功耗 (W) 60 50 40 注1 10% 100uS脉冲条件下的下降曲线 30 CW下降曲线 ` 20 10 0 0 25 50 75 100 125 150 最高表面温度 (°C) 175 200 225 250 注1. 超出最大表面工作温度的区域（见第2页）。 图6. - 脉冲衰减与时间之间的关系 48.50 48.40 48.30 功率 (dBm) 48.20 5000uS 25% 5000uS 20% 5000uS 10% 1000uS 25% 1000uS 20% 1000uS 10% 300uS 25% 300uS 20% 300uS 10% 100uS 25% 100uS 20% 100uS 10% 48.10 48.00 47.90 47.80 47.70 47.60 47.50 0.000 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 时间 (秒) 版权所有© 2011-2012 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 CMPA801B025F Rev 0.5 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 CMPA801B025F-TB公版放大器电路物料清单 编号 描述 C15 电解电容，100UF，80V，AFK，SMD 1 R1，R2 电阻，0.0 Ω，1/16W，0402，SMD 2 C11，C14 电解电容，3.3UF，80V，FK，SMD 2 引线，黑色，22 AWG ~ 1.50” 1 引线，黑色，22 AWG ~ 1.75” 1 连接器，SMA，面板安装插孔，法兰，钝脚4 孔，20MIL 2 W1 W2 J1，J2 数量 J3 连接器，晶体支架，RT>PLZ，0.1CEN LK 9POS 1 J4 连接器，SMB-U表面贴装 1 - PCB，测试夹具，TACONICS RF35P，20 MIL， 440208封装 1 - 2-56内六角螺丝1/4 SS 4 - #2裂开型锁紧垫圈SS 4 CMPA801B025F 1 Q1 CMPA801B025F-TB公版放大器电路 版权所有© 2011-2012 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 CMPA801B025F Rev 0.5 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 CMPA801B025F-TB公版放大器电路原理图 电线 电线 电线 射频输入 射频输出 CMPA801B025F-TB公版放大器电路外形 版权所有© 2011-2012 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。 8 CMPA801B025F Rev 0.5 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 CMPA801B025F-TB公版放大器电路原理图 如图所示，要通过CMPA801B025F测试夹具配置实现对设备VG1 / VG2的独立控制，必须在电阻R1正上 方留出一个微带线切口。然后，将由引脚9向VG1供电，由引脚8向VG2供电。 在这 剪断 在这 剪断 CMPA801B025F典型性能 ThetaJC (⁰C/W) 图7. - 瞬变热性能 =Cu 85°C CASE X-Band MMIC on 440208 Pkg,T.25" Thk Fixture, Tcase=85⁰C 1.90 1.85 1.80 1.75 1.70 1.65 1.60 1.55 1.50 1.45 1.40 1.35 1.30 1.25 1.20 1.15 1.10 1.05 1.00 0.95 0.90 0.85 0.80 0.75 0.70 0.65 0.60 0.55 0.50 1.00E-06 10%占空比 10% Duty Cycle 20%占空比 50%占空比 1.00E-05 1.00E-04 1.00E-03 1.00E-02 1.00E-01 1.00E+00 时间 (秒) 版权所有© 2011-2012 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。 9 CMPA801B025F Rev 0.5 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 CMPA801B025F产品尺寸（封装类型 — 440208） 注： 1. 按照ANSI Y14.5M ‒ 1994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"。 毫米 英寸 最小 最大 TYP TYP TYP 6. 漏极偏置 7. 漏极偏置 3. 射频输入 8. 射频输出 TYP TYP 4. 栅极偏置 9. 漏极偏置 5. 栅极偏置 10. 漏极偏置 TYP TYP TYP 数量 1 第2阶段栅极偏置 2 第2阶段栅极偏置 3 射频输入 4 第1阶段栅极偏置 5 第1阶段栅极偏置 6 漏极偏置 7 漏极偏置 8 射频输出 9 漏极偏置 10 漏极偏置 11 光源 版权所有© 2011-2012 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。 10 TYP 2. 栅极偏置 TYP 注 最大 引脚 1. 栅极偏置 11. 光源 引脚编号 最小 CMPA801B025F Rev 0.5 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 编号系统 CMPA801B025F 封装 输出功率（W） 频率上限（GHz） 频率下限（GHz） Cree MMIC功率放大器产品线 参数 值 单位 频率下限 8.0 GHz 频率上限1 11.0 GHz 25 W 法兰 - 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© 2011-2012 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。 11 CMPA801B025F Rev 0.5 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 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。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/wireless Sarah Miller 市场营销 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© 2011-2012 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。 12 CMPA801B025F Rev 0.5 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