CMPA801B025D 25 W、8.0 - 11.0 GHz GaN MMIC功率放大器

CMPA801B025D
25 W、8.0 - 11.0 GHz GaN MMIC功率放大器
Cree的CMP801B025D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采用了两阶段被动匹配
放大器设计方法,实现了极宽的频带。
在8.0-11.0 GHz频率(TC = 25˚C)下的典型性能
8.0 GHz
9.0 GHz
10.0 GHz
11.0 GHz
单位
小信号增益
30
28
27
29
dB
POUT @ PIN = 25 dBm
32
41
34
47
W
功率增益 @ PIN = 25 dBm
20
21
20
21
dB
PAE @ PIN = 25 dBm
41
44
37
41
%
参数
应用
• 小信号增益:28 dB
• 点对点无线电
• PSAT典型值:35 W
• 通信
• 最大工作电压:28 V
• 测试仪器
• 高击穿电压
• EMC放大器
• 高工作温度
• 尺寸:0.142 x 0.188 x 0.004英寸
修订版本0.6—
—2012年4月
特点
若有更改,恕不另行通知。
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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
条件
漏源电压
VDSS
84
VDC
25˚C
25˚C
栅源电压
VGS
-10、+2
VDC
储存温度
TSTG
-55、+150
˚C
工作结温
TJ
225
˚C
热阻,结点到表面(封装)1
RθJC
1.22
˚C/W
脉宽 = 100 μs、
占空比 = 10%,PDISS = 77 W
热阻,结点到表面(封装)1
RθJC
1.80
˚C/W
CW,85˚C,PDISS = 77 W
TS
320
˚C
安装温度(30秒)
PDISS = 77 W
注1 共晶芯片粘接通过80/20 AuSn焊料接合到40 mil厚的CPC载体上。
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
栅极阈值电压
VGS(TH)
-3.8
-3.0
-2.3
V
VDS = 10 V,ID = 13.2 mA
栅极静态电压
VGS(Q)
–
-2.7
–
V
VDD = 28 V,IDQ = 1200 mA
饱和漏极电流1
IDS
9.2
12.9
–
A
VDS = 6.0 V,VGS = 2.0 V
漏源击穿电压
VBD
84
100
–
V
VGS = -8 V,ID = 13.2 mA
小信号增益
S21
–
28
–
dB
VDD = 28 V,IDQ = 1200 mA
输出功率
POUT1
22.5
40
–
W
VDD = 28 V,IDQ = 1200 mA,PIN = 25 dBm,频率 = 8 GHz
输出功率
POUT1
28.0
40
–
W
VDD = 28 V,IDQ = 1200 mA,PIN = 25 dBm,频率 = 10 GHz
输出功率
POUT1
27.5
40
–
W
VDD = 28 V,IDQ = 1200 mA,PIN = 25 dBm,频率 = 11 GHz
功率附加效率
PAE
30
45
–
%
VDD = 28 V,IDQ = 1200 mA,PIN = 25 dBm,频率 = 8 GHz
功率附加效率
PAE
32
45
–
%
VDD = 28 V,IDQ = 1200 mA,PIN = 25 dBm,频率 = 10 GHz
功率附加效率
PAE
30
45
–
%
VDD = 28 V,IDQ = 1200 mA,PIN = 25 dBm,频率 = 11 GHz
功率增益
GP
19.75
20
–
dB
VDD = 28 V,IDQ = 1200 mA,PIN = 25 dBm,频率 = 8 GHz
功率增益
GP
19.55
20
–
dB
VDD = 28 V,IDQ = 1200 mA,PIN = 25 dBm,频率 = 10 GHz
功率增益
GP
22.40
20
–
dB
VDD = 28 V,IDQ = 1200 mA,PIN = 25 dBm,频率 = 11 GHz
输入回波损耗
S11
–
5
–
dB
VDD = 28 V,IDQ = 1200 mA
输出回波损耗
S22
–
12
–
dB
VDD = 28 V,IDQ = 1200 mA
输出失配应力
VSWR
–
5:1
–
Y
所有相角均无损坏,
VDD = 28 V,IDQ = 1200 mA,POUT = 25W CW
DC特性
射频特性2
注:
1
根据PCM数据按比例缩放而得。
2
所有数据均是在脉宽 = 10 μsec、占空比 = 0.1%的条件下在晶片上进行脉冲测试所得。
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Durham, North Carolina, USA 27703
美国电话:+1.919.313.5300
传真:+1.919.869.2733
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射频输出
射频输入
芯片尺寸(以微米为单位)
芯片外形尺寸:4780 x 3610(+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)
150 x 150
注
4
2
VG1_A
第1阶段栅极控制。VG ~ 2.0 - 3.5 V。
100 x 100
1、2
3
VG1_B
第1阶段栅极控制。VG ~ 2.0 - 3.5 V。
100 x 100
1、2
4
VD1_A
第1阶段漏极电源。VD = 28 V。
100 x 100
1
5
VD1_B
第1阶段漏极电源。VD = 28 V。
100 x 100
1
6
VG2_A
2A阶段栅极控制。VG ~ 2.0 - 3.5 V。
100 x 100
1、3
7
VG2_B
2A阶段栅极控制。VG ~ 2.0 - 3.5 V。
100 x 100
1、3
8
VD2_A
2A阶段漏极电源。VD = 28 V。
–
1
9
VD2_B
2B阶段漏极电源。VD = 28 V。
–
1
10
RF-Out
射频输出焊盘。50 Ω匹配。
150 x 150
4
注:
1
根据应用电路将旁路电容连接到焊盘2-9。
2
VG1_A和VG1_B内部相连,因此只需连接其中任何一个即可正常工作。
3
VG2_A和VG2_B内部相连,因此只需连接其中任何一个即可正常工作。
4
射频输入和射频输出焊盘的接地-信号-接地配置中存在1 mil(25微米)的标称间距。射频接地焊盘的尺寸为100 x 200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。
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8.0 - 11.0 GHz工作频率下附加电容框图
C2
C10
C4
Vd
C9
C3
C1
Vg
VG1_B
射频输入
2
VD1_B
VG2_B
VD2_B
1
1
VG1_A
C11
VD1_A
VG2_A
2
射频输出
VD2_A
C7
C5
C6
C8
C12
编号
描述
数量
C1,C2,C3,C4,C5,C6,
C7,C8
电容,51pF,+/-10%,单层,0.035”,Er 3300,100V,镍/金终端
8
电容,680pF,+/-10%,单层,0.070”,Er 3300,100V,
镍/金终端
4
C9,C10,C11,C12
注:
1
输入、输出和去耦电容应该尽可能靠近芯片,典型距离为5 - 10 mil,最大距离为15 mil。
2
MMIC芯片与电容之间应使用2 mil金焊线连接。
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CMPA801B025D的模拟性能
小信号增益
与频率之间的关系
VDDCMPA801B025D
= 28 V,I
= Response,
1.2 A
SmallDQ
Signal
VDD=28V, IDQ=1.2A
20
0
0
S21
-20
-20
S11
输出功率 (dBm),功率附加效率 (%)
20
VDD=28V, IDQ=1.2A, Pin=25dBm
60
40
S11 (dB), S22 (dB)
40
S21 (dB)
输出功率及PAE
与频率之间的关系
V
=
28
V,I
= 1.2 A,PIN =vs.25
dBm
CMPA801B025D
Output Power
Frequency
DD
DQ and Power Added Efficiency
POUT
50
40
PAE
Pout
30
PAE
S22
-40
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
9.0
10.0
11.0
-40
13.0
12.0
20
7.0
8.0
9.0
VDD
10.0
11.0
12.0
13.0
频率 (GHz)
频率 (GHz)
相关增益与频率之间的关系
Associated
Gain
vs. Frequency
= CMPA801B025D
28 V,IDQ
= 1.2
A,P
= 25 dBm
IN
VDD=28V, IDQ=1.2A, Pin=25dBm
30
25
相关增益 (dB)
20
15
10
5
0
7.0
8.0
9.0
10.0
11.0
12.0
13.0
频率 (GHz)
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编号系统
CMPA801B025D
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
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.
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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
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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
1.919.313.5639
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