CGH40090PP 90 W射频功率GaN HEMT Cree的CGH40090PP是一款无与伦比的氮化镓(GaN)高电子迁移率晶 体管(HEMT)。CGH40090PP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CGH40090PP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 40090PP 公版放大器在500 MHz - 2.5 GHz频率(TC = 25˚C)下的典型性能 500 MHz 1.0 GHz 1.5 GHz 2.0 GHz 2.5 GHz 单位 小信号增益 17.6 15.6 14.1 12.4 12.4 dB PSAT条件下的增益 13.7 11.7 9.2 7.0 10.4 dB 饱和功率 66.8 102.7 91.4 101.7 57.0 W PSAT条件下的漏极效率 48.5 57.0 56.6 59.2 37.3 % 7.3 23.0 14.9 14.3 11.3 dB 参数 输入回波损耗 特点 • 最大工作频率:2.5 GHz • 2.0 GHz下小信号增益:16 dB • PSAT典型值:100 W • 工作电压:28 V 修订版本4.0— —2013年1月 • PSAT条件下的光效:55 % 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 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 28 mA 25˚C 最大漏极电流1 IDMAX 12 A 25˚C TS 245 ˚C 工作结温 焊接温度2 螺杆扭矩 热阻,结点到表面3 表面工作温度3、4 τ 80 in-oz RθJC 1.45 ˚C/W 85˚C TC -40、+150 ˚C 30秒 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 = 112W的条件下,针对CGH40090PP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) -3.8 -3.0 -2.3 VDC VDS = 10 V,ID = 28.8 mA 栅极静态电压 VGS(Q) – -2.7 – VDC VDS = 28 V,ID = 1.0 A 饱和漏极电流2 IDS 23.2 28.0 – A VDS = 6.0 V,VGS = 2.0 V 漏源击穿电压 VBR 120 – – VDC VGS = -8 V,ID = 28.8 mA dB VDD = 28 V,IDQ = 1.0 A VDD = 28 V,IDQ = 1.0 A 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 = 2.0 GHz) GSS 12 12.5 – 5 PSAT 80 100 – W 漏极效率6 η 45 55 – % VDD = 28 V,IDQ = 1.0 A,POUT = PSAT 小信号增益 饱和 条件下的功率输出 输出失配应力 VSWR – – 10:1 Y 所有相角均无损坏, VDD = 28 V,IDQ = 1.0 A, POUT = 90 W CW 动态特性7 输入电容 CGS – 19.0 – pF VDS = 28 V,Vgs = -8 V,f = 1 MHz 输出电容 CDS – 5.9 – pF VDS = 28 V,Vgs = -8 V,f = 1 MHz 反馈电容 CGD – 0.8 – 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CGH40090PP-TB中测得。 4 IDQ = 1.0 A是由每个设备偏置0.5 A所得。 5 PSAT是在以下条件下所确定:Q1或Q2 = IG = 14 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。 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徽标是Cree, Inc.的注册商标。 2 CGH40090PP Rev 3.6 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/wireless 典型性能 CGH40090PP的增益及效率与输出功率之间的关系 (在CGH40090PP-TB宽带放大器电路中测得) VDD = 28 V,IDQ = 1.0 A,频率 = 0.5 - 2.5 GHz CGH40090PP Gain and Drain Efficiency vs Output Power 60 0.5 GHz 增益 1.0 GHz 增益 1.5 GHz 增益 2.0 GHz 增益 2.5 GHz 增益 0.5 GHz DE 1.0 GHz DE 1.5 GHz DE 2.0 GHz DE 2.5 GHz DE 50 50 40 40 30 30 20 20 10 10 0 漏极效率(%) 增益(dB) 60 0 20 25 30 35 40 45 50 输出功率(dBm) 60 100 55 90 50 80 45 70 40 60 35 50 30 40 25 漏极效率(%) 输出功率(dBm) CGH40090PP的输出功率及漏极效率与频率之间的关系 (在CGH40090PP-TB宽带放大器电路中测得) VDDPower = 28and V,I = 1.0 A CGH40090PP -Output Drain DQ Efficiency versus Frequency 30 输出功率(dBm) 20 20 漏极效率(%) 15 10 10 0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 增益(dB) 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徽标是Cree, Inc.的注册商标。 3 CGH40090PP Rev 3.6 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/wireless 典型性能 CGH40090PP-TB宽带放大器电路中增益及输入回波损耗与 0.5到2.5 GHz频率之间的关系 = 28 Gain V,Iand = 1.0 A Wide Band V Amplifier: DD DQ Input Return Loss 20 0 S21 -4 S11 16 -8 14 -12 12 -16 10 -20 8 -24 6 -28 4 -32 2 -36 0 输入回波损耗(dB) 增益(dB) 18 -40 0 .5 1 .0 1 .5 2 .0 2 .5 频率(GHz) K因数 MAG(dB) CGH40090PP的最大可用增益与K因数 VDD = 28 V,IDQ = 1.0 A 频率(GHz) 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徽标是Cree, Inc.的注册商标。 4 CGH40090PP Rev 3.6 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/wireless 典型噪声性能 噪声电阻(Ω) 最小噪声系数(dB) CGH40090PP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 = 500 mA(每侧) 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 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徽标是Cree, Inc.的注册商标。 5 CGH40090PP Rev 3.6 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/wireless 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(1,2) Z负载阻抗(1,2) 500 4.28 + j6.47 11 + j2.9 1500 0.95 - j1.1 5.27 + j3 2500 0.82 - j5.1 3.49 + j0.08 注1. VDD = 28 V,IDQ = 1.0A(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。 CGH40090PP耗散功率下降曲线 CGH40090PP CW Power Dissipation De-rating Curve 120 100 功耗(W) 80 60 注1 40 20 0 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 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)。 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徽标是Cree, Inc.的注册商标。 6 CGH40090PP Rev 3.6 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/wireless CGH40090PP-TB公版放大器电路电路原理图 射频输入 射频输出 CGH40090PP-TB公版放大器电路外形 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徽标是Cree, Inc.的注册商标。 7 CGH40090PP Rev 3.6 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/wireless CGH40090PP-TB公版放大器电路物料清单 编号 描述 数量 电容,0.5 pF,± 0.05 pF,0603,ATC 600S 4 电容,27 pF,± 5%,0603,ATC 600S 2 C6,C16,C25,C35 电容,1.2 PF ± 0.10 pF,0603,ATC 600S 4 C7,C17,C26,C36 电容,82 pF,± 5%,0603,ATC 600S 4 C8,C18,C27,C37 电容,CER,470 pF,100V,10%,X7R,0603 4 C9,C19,C28,C38 电容,CER,33000 pF,100V,X7R,0805 4 电容,钽,10UF,25V,10%,SMD 2 C21,C22,C31,C32 电容,0.8 pF,± 0.1 pF,0603,ATC 600S 4 C23,C24,C33,C34 电容,0.9 pF,± 0.1 pF,0603,ATC 600S 4 C3,C4,C13,C14 C5,C15 C10,C20 C29,C39 电容,CER,1.0UF,50V,10%,X7R,0805 2 C30,C40 电容,1.0 UF,100V,10%,X7R,1210 2 电容,多层直流端子,0805,2400 pF 4 电容,33 UF,100V,ELECT,FK,SMD 2 电阻,1/16W,0603,1%,2.00K Ω 2 C41,C42,C43,C44 C45,C46 R1,R11 R5,R15 L1,L2,L3,L4 Z1 Z2 X1,X2 J1 J3,J4 Q1 电阻,1/16W,0603,1%,5.1 Ω 2 铁氧体,22 Ω,0805,BLM21PG220SN1 4 50 Ω,终端,30 W,对开法兰 1 50 Ω,终端,50 W,法兰 1 1.0 - 2.5 GHZ,25 - 50 Ω耦合器,IPP 4011 2 连接器,晶体支架,RT>PLZ,0.1CEN LK 9POS 1 连接器,N,FEM,带SMA对开法兰 2 PCB,RO4350B,Er = 3.48,h = 20 mil 1 CGH40090PP 1 CGH40090PP-TB公版放大器电路 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徽标是Cree, Inc.的注册商标。 8 CGH40090PP Rev 3.6 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/wireless CGH40090PP的典型封装S参数,单侧(小信号,VDS = 28 V,IDQ = 500 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 0.943 -172.11 7.37 81.62 600 MHz 0.943 -174.35 6.14 78.14 0.011 0.42 0.671 -174.75 0.011 -1.24 0.675 700 MHz 0.943 -176.10 5.26 -175.11 74.92 0.011 -2.62 0.679 -175.34 800 MHz 0.943 -177.56 900 MHz 0.944 -178.82 4.60 71.87 0.010 -3.80 0.683 -175.51 4.08 68.95 0.010 -4.81 0.688 1.0 GHz 0.944 -175.64 -179.94 3.67 66.12 0.010 -5.69 0.693 -175.76 1.1 GHz 1.2 GHz 0.944 179.03 3.33 63.38 0.010 -6.43 0.697 -175.90 0.944 178.06 3.05 60.71 0.010 -7.06 0.702 -176.05 1.3 GHz 0.945 177.15 2.82 58.09 0.010 -7.58 0.707 -176.22 1.4 GHz 0.945 176.26 2.62 55.54 0.010 -7.98 0.713 -176.42 1.5 GHz 0.945 175.40 2.44 53.03 0.010 -8.26 0.718 -176.65 1.6 GHz 0.945 174.56 2.29 50.57 0.010 -8.43 0.723 -176.92 1.7 GHz 0.946 173.72 2.16 48.15 0.010 -8.48 0.728 -177.21 1.8 GHz 0.946 172.89 2.04 45.77 0.009 -8.42 0.732 -177.53 1.9 GHz 0.946 172.05 1.94 43.43 0.009 -8.24 0.737 -177.88 2.0 GHz 0.946 171.21 1.85 41.13 0.009 -7.94 0.741 -178.26 2.1 GHz 0.946 170.35 1.77 38.86 0.009 -7.53 0.746 -178.67 2.2 GHz 0.945 169.49 1.70 36.61 0.009 -7.02 0.750 -179.11 2.3 GHz 0.945 168.60 1.63 34.39 0.009 -6.39 0.753 -179.57 2.4 GHz 0.945 167.70 1.58 32.19 0.009 -5.67 0.757 179.95 2.5 GHz 0.945 166.78 1.52 30.01 0.009 -4.86 0.760 179.44 2.6 GHz 0.944 165.83 1.48 27.85 0.009 -3.97 0.763 178.90 2.7 GHz 0.943 164.85 1.44 25.69 0.009 -3.00 0.766 178.34 2.8 GHz 0.943 163.83 1.40 23.55 0.009 -1.98 0.768 177.76 2.9 GHz 0.942 162.79 1.37 21.41 0.009 -0.93 0.770 177.16 3.0 GHz 0.941 161.70 1.35 19.26 0.009 0.15 0.772 176.53 3.2 GHz 0.938 159.38 1.31 14.96 0.010 2.31 0.774 175.21 3.4 GHz 0.935 156.84 1.28 10.59 0.010 4.31 0.775 173.80 3.6 GHz 0.931 154.04 1.26 6.10 0.011 6.02 0.774 172.28 3.8 GHz 0.926 150.90 1.26 1.46 0.012 7.28 0.772 170.66 4.0 GHz 0.920 147.36 1.28 -3.41 0.013 7.95 0.768 168.91 4.2 GHz 0.912 143.31 1.30 -8.59 0.015 7.92 0.762 167.02 4.4 GHz 0.902 138.62 1.35 -14.16 0.017 7.08 0.754 164.97 4.6 GHz 0.890 133.12 1.40 -20.26 0.019 5.31 0.744 162.75 4.8 GHz 0.874 126.58 1.48 -27.01 0.022 2.49 0.731 160.30 5.0 GHz 0.854 118.69 1.58 -34.60 0.026 -1.53 0.714 157.61 5.2 GHz 0.829 109.02 1.70 -43.26 0.030 -6.95 0.695 154.59 5.4 GHz 0.799 97.04 1.85 -53.22 0.035 -13.99 0.672 151.16 5.6 GHz 0.765 82.06 2.01 -64.77 0.041 -22.88 0.645 147.15 5.8 GHz 0.730 63.42 2.18 -78.13 0.048 -33.82 0.613 142.23 6.0 GHz 0.704 40.85 2.32 -93.40 0.055 -46.90 0.575 135.85 请从http://www.cree.com/products/wireless_s-parameters.asp下载“.s2p”格式的s参数文件 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徽标是Cree, Inc.的注册商标。 9 CGH40090PP Rev 3.6 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/wireless CGH40090PP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 0.952 -173.06 7.25 82.49 0.009 3.57 0.707 -176.99 600 MHz 0.952 -175.20 6.05 79.29 0.009 2.66 0.709 -177.41 700 MHz 0.952 -176.89 5.19 76.33 0.009 2.01 0.711 -177.72 800 MHz 0.952 -178.31 4.55 73.53 0.009 1.53 0.713 -177.97 900 MHz 0.952 -179.54 4.05 70.83 0.009 1.20 0.716 -178.19 1.0 GHz 0.952 179.35 3.65 68.21 0.009 0.99 0.718 -178.39 1.1 GHz 0.952 178.33 3.32 65.65 0.008 0.88 0.721 -178.59 1.2 GHz 0.952 177.37 3.05 63.15 0.008 0.87 0.724 -178.80 1.3 GHz 0.952 176.46 2.82 60.70 0.008 0.95 0.727 -179.02 1.4 GHz 0.952 175.58 2.63 58.28 0.008 1.11 0.729 -179.25 1.5 GHz 0.952 174.72 2.46 55.90 0.008 1.37 0.732 -179.50 1.6 GHz 0.951 173.87 2.32 53.56 0.008 1.70 0.735 -179.77 1.7 GHz 0.951 173.03 2.19 51.24 0.008 2.12 0.738 179.94 1.8 GHz 0.951 172.19 2.08 48.95 0.008 2.61 0.741 179.63 1.9 GHz 0.951 171.35 1.98 46.68 0.008 3.17 0.743 179.30 2.0 GHz 0.950 170.50 1.89 44.44 0.008 3.80 0.746 178.95 2.1 GHz 0.950 169.64 1.82 42.22 0.009 4.48 0.748 178.57 2.2 GHz 0.950 168.77 1.75 40.01 0.009 5.21 0.750 178.17 2.3 GHz 0.949 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传真:+1.919.869.CREE 传真:+1.919.869.2733 www.cree.com/wireless 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。 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 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徽标是Cree, Inc.的注册商标。 12 CGH40090PP Rev 3.6 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/wireless