CGHV96100F2

CGHV96100F2
100 W、7.9 - 9.6 GHz、50 Ω输入/输出匹配GaN HEMT功率放大器
Cree的CGHV96100F2是一款采用碳化硅（SiC）作为基底材料的氮化镓（GaN）
高电子迁移率晶体管（HEMT）。与其他技术相比，该GaN内部匹配（IM）FET可
以提供出色的功率附加效率。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IM FET采用金
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：CGH
V96100F2
封装类型：44
0210
在8.4-9.6GHz频率（TC = 25˚C）下的典型性能
8.4 GHz
8.8 GHz
9.0 GHz
9.2 GHz
9.4 GHz
9.6 GHz
单位
线性增益
12.7
12.4
12.7
13.1
13.1
12.4
dB
输出功率
151
147
150
152
140
131
W
功率增益
10.8
10.6
10.7
10.7
10.5
10.2
dB
44
42
44
43
45
45
%
参数
功率附加效率
注意：以上数据是在100 µS脉宽、10%占空比、41.0 dBm（12.6 W）Pin的条件下在CGHV96100F2-TB（838179）中测得
应用
• 工作频率：8.4 - 9.6 GHz
• 航海雷达
• POUT典型值：145 W
• 天气监测
• 功率增益：10 dB
• 航空管制
• PAE典型值：45 %
• 海上船舶交通管制
• 内部匹配：50 Ω
• 港口保安
• 功率衰减：< 0.3 dB
修订版本0.2—
—2012年7月
特点
若有更改，恕不另行通知。
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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
100
电压
25˚C
栅源电压
VGS
-10、+2
电压
25˚C
耗散功率
PDISS
115.2 / 222.0
瓦
（CW / 脉冲）
储存温度
TSTG
-65、+150
˚C
TJ
225
˚C
工作结温
IDMAX
12
安培
IGMAX
28.8
mA
TS
245
˚C
τ
40
in-oz
热阻，结点到表面
RθJC
0.63
˚C/W
脉宽 = 100 μs、占空比 = 10%，
PDISS = 222.0 W
热阻，结点到表面
RθJC
1.06
˚C/W
CW，85˚C，PDISS = 115.2 W
TC
-40、+150
˚C
最大漏极电流
1
最大正向栅极电流
焊接温度
2
螺杆扭矩
3
表面工作温度
25˚C
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：http://www.cree.com/rf/tools-and-support/document-library
3
另请参阅第9页“耗散功率下降曲线”。
电气特性（除非另行说明，否则频率 = 9.6 GHz；TC = 25˚C）
规格参数表
符号
最小值
典型值
最大值
栅极阈值电压
VGS(TH)
栅极静态电压
VGS(Q)
饱和漏极电流2
漏源击穿电压
小信号增益
单位
条件
-3.8
-3.0
-2.3
V
VDS = 10 V，ID = 28.8 mA
–
-2.7
–
V
VDS = 40 V，ID = 1000 mA
IDS
21.0
26.0
–
A
VDS = 6.0 V，VGS = 2.0 V
VBD
100
–
–
V
VGS = -8 V，ID = 28.8 mA
S21
–
12.4
–
dB
VDD = 40 V，IDQ = 1000 mA，
PIN = -20 dBm
输入回波损耗
S11
–
–5.2
–
dB
VDD = 40 V，IDQ = 1000 mA，
PIN = -20 dBm
输出回波损耗
S22
–
–12.3
–
dB
VDD = 40 V，IDQ = 1000 mA，
PIN = -20 dBm
功率输出3、4
POUT
–
131.0
–
W
VDD = 40 V，IDQ = 1000 mA，
PIN = 41 dBm
功率附加效率3、4
PAE
–
45
–
%
VDD = 40 V，IDQ = 1000 mA，
PIN = 41 dBm
PG
–
10.2
–
dB
VDD = 40 V，IDQ = 1000 mA，
PIN = 41 dBm
VSWR
–
–
5:1
Y
所有相角均无损坏，VDD = 40
V，IDQ = 1000 mA，
DC特性1
射频特性3
功率增益3、4
输出失配应力
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
以上数据是在100 µS脉宽、10%占空比的条件下在CGHV96100F2-TB（838179）中测得。
4
已消除灯具损耗。
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2
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4600 Silicon Drive
Durham, North Carolina, USA 27703
美国电话：+1.919.313.5300
传真：+1.919.869.2733
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CGHV96100F2典型性能
图1. - CGHV96100F2的小信号增益及回波损耗与频率之间的关系
Typical small signal gain and retrurn loss vs. frequncy
of CGHV96100F2
Measured in a CGHV96100F2 TB
（在CGHV96100F2-TB中测得）
Vds =40 V, Idq =1000 mA
VDS = 40 V，IDQ = 1000mA
20
增益 (dB)，回波损耗 (dB)
15
10
5
0
-5
-10
S11
-15
S21
S22
-20
-25
7
7.5
8
8.5
9
9.5
10
10.5
11
频率 (GHz)
图2. - 功率增益与频率及输入功率之间的关系
vs. Freq.
& Pin
100
μsec，占空比
= 10%
VDD = 40 V，脉宽 =PG
Pulse 100 us / 10 % duty
15
14
13
功率增益 (dB)
12
11
10
9
8
引脚39
引脚40
7
引脚41
引脚42
6
Psat
5
7.6
7.8
8.0
8.2
8.4
8.6
8.8
频率 (GHz)
9.0
9.2
9.4
9.6
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3
CGHV96100F2 Rev 0.2, Preliminary
9.8
10.0
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CGHV96100F2典型性能
Pout vs. Pin
图3. - 输出功率与输入功率之间的关系
Pulsed 100 us / 10 % Duty
= 40 V，脉宽 = 100 μsec，占空比 = 10%
VDD
54
52
50
48
输出功率 (dBm)
46
44
42
40
38
9.0 GHz
36
9.2 GHz
34
9.4 GHz
9.6 GHz
32
30
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
42
44
输入功率 (dBm)
图4. - 功率增益与频率及输入功率之间的关系
PG vs. Pin
VDD = 40 V，脉宽
= 100
100
= 10%
Pulsed
us /μsec，占空比
10 % Duty
15
14
13
输出功率 (dBm)
12
11
10
9
8
9.0 GHz
7
9.2 GHz
6
9.6 GHz
9.4 GHz
5
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
42
44
输入功率 (dBm)
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CGHV96100F2典型性能
图5. - 功率附加效率与输入功率之间的关系
PAE vs. Pin
Pulsed
100 usμsec，占空比
/ 10 % Duty
VDD = 40 V，脉宽
= 100
= 10%
60
55
50
功率增益 (%)
45
40
35
30
25
20
9.0 GHz
9.2 GHz
15
9.4 GHz
9.6 GHz
10
5
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
42
44
输入功率 (dBm)
图6. - 输出功率与时间之间的关系
Output Power vs. Time
VDD = 40 V，PIN = 41
dBm，占空比
= 10%
Pin 41
dBm
52.00
51.90
51.80
功率 (dBm)
51.70
51.60
51.50
10us
50uS
51.40
100uS
300uS
51.30
51.20
51.10
51.00
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
脉宽 (μS)
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CGHV96100F2典型性能
图7. - 输出功率与输入功率及频率之间的关系
Pout vs. Freq. & Pin
VDD = 40 V，脉宽Pulse
= 100
μsec，占空比
= 10%
100 us
/ 10 % duty
53.00
52.50
输出功率 (dBm)
52.00
51.50
51.00
50.50
50.00
引脚39
引脚40
引脚41
49.50
49.00
引脚42
Psat
7.6
7.8
8.0
8.2
8.4
8.6
8.8
9.0
9.2
9.4
9.6
9.8
10.0
频率 (GHz)
图8. - 功率附加效率与输入功率及频率之间的关系
PAE vs. Freq. & Pin
VDD = 40 V，脉宽Pulse
= 100
μsec，占空比
= 10%
100 us
/ 10 % duty
60
55
50
功率增益 (%)
45
40
35
30
引脚39
25
引脚40
引脚41
20
引脚42
Psat
15
10
7.6
7.8
8.0
8.2
8.4
8.6
8.8
频率 (GHz)
9.0
9.2
9.4
9.6
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6
CGHV96100F2 Rev 0.2, Preliminary
9.8
10.0
Cree, Inc.
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CGHV96100F2-TB公版放大器电路物料清单
编号
R1
描述
数量
电阻，47 Ω，+/-1%，1/16 W，0603，SMD
1
C1，C11
电容，1.6 pF，+/-0.05 pF，0603，ATC 600L
2
C2，C12
电容，1.0 pF，+/-0.05 pF，0603，ATC 600L
2
C3，C13
电容，10 pF，+/-5%，0603，ATC
2
C4，C14
电容，470 pF，+/-5%，100 V，0603
2
C5，C15
电容，33,000 pF，0805，100 V，X7R
2
电容，10 uF，16 V，钽
1
电容，470 uF，+/-20%，电解
1
J1，J2
连接器，SMA，面板安装插孔，法兰，钝脚4孔，
20 MIL
2
J3
连接器，晶体支架，RT>PLZ，0.1CEN LK 9POS
1
J4
连接器，SMB，直式插孔
1
PCB，测试夹具，TACONICS RF35P，20 MIL厚，
440210封装
1
C6
C18
-
2-56内六角螺丝1/4 SS
4
-
#2裂开型锁紧垫圈SS
4
CGHV96100F2
1
Q1
CGHV96100F2-TB公版放大器电路
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CGHV96100F2 Rev 0.2, Preliminary
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CGHV96100F2-TB公版放大器电路原理图
射频输出
射频输入
CGHV96100F2-TB公版放大器电路外形
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传真：+1.919.869.2733
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CGHV96100F2耗散功率下降曲线
Power dissipation derating curve vs. Max TCase
CW & Pulse (100 uS/ 10% duty)
260
240
220
200
180
CW
脉冲100uS / 10%
功耗 (W)
160
140
120
100
80
60
40
20
0
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
最高表面温度 (C)
注. 阴影区域超出最大表面工作温度（见第2页）。
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9
CGHV96100F2 Rev 0.2, Preliminary
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CGHV96100F2产品尺寸（封装类型 — 440210）
注：（除非另有说明）
1. 依照ANSI Y14.5M-2009解释图表。
2. 胶型盖最多可以超出盖子边缘0.020"。
3. 盖子与包装盒粘贴时的任一方向误差不得大于0.008"。
4. 所有电镀面是镀镍金。
1. 栅极
2. 漏极
最大
TYP
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10
CGHV96100F2 Rev 0.2, Preliminary
注
毫米
英寸
最小
最小
最大
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编号系统
CGHV96100F2
封装，功率测试
功率输出（W）
频率上限（GHz）
Cree GaN HEMT高压生产线
参数
值
单位
频率上限
9.6
GHz
输出功率
100
W
封装
法兰
-
1
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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11
CGHV96100F2 Rev 0.2, Preliminary
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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
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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
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CGHV96100F2 Rev 0.2, Preliminary
Cree, Inc.
4600 Silicon Drive
Durham, North Carolina, USA 27703
美国电话：+1.919.313.5300
传真：+1.919.869.2733
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