CGH40006S 6 W射频功率塑料GaN HEMT Cree的CGH40006S是一款无与伦比的氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体 管（HEMT）。CGH40006S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CGH40006S成为线性和压缩放大器电路的理想选择。该晶体管采 用3mm x 3mm、表面贴装、四方扁平无铅（QFN）封装。 封装类型：44 0203 部件号：CGH 40006S 特点 应用 • 最大工作频率：6 GHz • 双向专用无线电 • 2.0 GHz下小信号增益：13 dB • 宽带放大器 • 6.0 GHz下小信号增益：11 dB • 蜂窝基础设施 • PIN = 32 dBm条件下的典型功率：8 W • 测试仪器 • PIN = 32 dBm条件下的光效：65% • A类、AB类线性放大器，适用于OFDM、 • 工作电压：28 V W-CDMA、EDGE、CDMA波形 修订版本1.6— —2012年4月 • 3mm x 3mm封装 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 工作结温 TJ 175 ˚C 最大正向栅极电流 IGMAX 2.1 mA 25˚C 最大漏极电流1 IDMAX 0.75 A 25˚C TS 260 ˚C RθJC 10.1 ˚C/W 85˚C TC -40、+150 ˚C 30秒 焊接温度2 热阻，结点到表面3、4 表面工作温度3、4 注意： 为确保长期可靠地运行所需满足的电流限制。 1 请参考焊接应用说明，网址为：www.cree.com/products/wireless_appnotes.asp 2 在PDISS = 8 W的条件下，针对CGH40006S测得。 3 TC = 设备表面温度。此温度系指封装底部接地凸耳上测得的温度。PCB将增加额外热阻。Cree公版放大器CGH40006S-TB在20mil厚的 Rogers 5880 4 PCB上设计有13个的通路孔（Ø20 mil），其热阻（RTH）为5.1°C。散热片到结点的总热阻为10.1°C +5.1°C = 15.2 °C/W。 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) 栅极静态电压 VGS(Q) -3.8 -3.0 -2.3 VDC VDS = 10 V，ID = 2.1 mA – -2.7 – VDC VDS = 28 V，ID = 100 mA DC特性 1 饱和漏极电流 IDS 1.7 2.1 – A VDS = 6.0 V，VGS = 2.0 V 漏源击穿电压 VBR 120 – – VDC VGS = -8 V，ID = 2.1 mA 射频特性2（除非另行说明，否则测量条件一律为TC = 25˚C，F0 = 5.8 GHz） 小信号增益 GSS 10 11.8 – dB VDD = 28 V，IDQ = 100 mA PIN = 30 dBm条件下的功率输出 POUT 5 6.9 – W VDD = 28 V，IDQ = 100 mA η 40 53 – % VDD = 28 V，IDQ = 100 mA，PIN = 30 dBm 漏极效率3 输出失配应力 VSWR – – 10：1 Y 所有相角均无损坏， VDD = 28 V，IDQ = 100 mA， PIN = 32 dBm 动态特性 输入电容 CGS – 2.7 – pF VDS = 28 V，Vgs = -8 V，f = 1 MHz 输出电容 CDS – 0.8 – pF VDS = 28 V，Vgs = -8 V，f = 1 MHz 反馈电容 CGD – 0.1 – pF VDS = 28 V，Vgs = -8 V，f = 1 MHz 注： 封装之前直接在晶片上测得。 1 2 在Cree窄带生产测试夹具AD-000291上测得。此夹具专为5.8 GHz下的高容量测试而设计，由于源电感和热特性，可能不会显示设备的全部功能。 公版放大器CGH40006S-TB能够更好地指示设备的真正射频性能。 漏极效率 = POUT / PDC 3 版权所有 © 2010-2012 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 CGH40006S Rev 1.6 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 典型性能 28 V时CGH40006S的小信号增益与频率之间的关系 （在CGH40006S-TB中测得） S-parameter 16 14 增益（dB） 12 10 8 6 4 CGH40006S - S21 2 0 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 频率（GHz） 28 V时CGH40006S的输入及输出回波损耗与频率之间的关系 （在CGH40006S-TB中测得） S-parameter 0 -2 -4 -6 增益（dB） -8 -10 -12 -14 -16 -18 -20 -22 CGH40006S - S11 -24 CGH40006S - S22 -26 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 频率（GHz） 版权所有 © 2010-2012 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 CGH40006S Rev 1.6 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 典型性能 功率增益与输出功率之间的关系 （CGH40006S-TB中CGH40006S的频率函数） VDD = 28Gain V，I = 100 mA vs.DQPout 20 2.0 GHz 18 3.0 GHz 4.0 GHz 5.0 GHz 16 6.0 GHz 增益（dB） 14 12 10 8 6 4 2 0 20 22 24 26 28 30 32 输出功率（dBm） 34 36 38 40 38 40 漏极效率与输出功率之间的关系 （CGH40006S-TB中CGH40006S的频率函数） VDD = 28 V，IDQ = 100 mA EFF vs output power 70% 2.0 GHz 60% 3.0 GHz 4.0 GHz 5.0 GHz 漏极效率 50% 6.0 GHz 40% 30% 20% 10% 0% 20 22 24 26 28 30 32 输出功率（dBm） 34 36 版权所有 © 2010-2012 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 CGH40006S Rev 1.6 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 典型性能 功率增益与输入功率之间的关系 （CGH40006S-TB中CGH40006S的频率函数） VDD = Gain 28 V，I = 100 mA vs input DQ power 14 12 增益（dB） 10 8 6 2.0 GHz 4 3.0 GHz 4.0 GHz 5.0 GHz 2 0 6.0 GHz 10 12 14 16 18 20 22 24 输入功率（dBm） 26 28 30 32 34 32 34 漏极效率与输入功率之间的关系 （CGH40006S-TB中CGH40006S的频率函数） Efficiency vs.100 Pin mA VDD =Drain 28 V，I = DQ 100% 90% 2.0 GHz 80% 4.0 GHz 3.0 GHz 5.0 GHz 70% 6.0 GHz 漏极效率 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 输入功率（dBm） 版权所有 © 2010-2012 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 CGH40006S Rev 1.6 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 典型性能 CGH40006S-TB中CGH40006S的功率增益与频率之间的关系 dBm，VDD = 28 V PIN = 32 Gain @ Pin 32 dBm 10 9 8 增益（dB） 7 6 5 4 3 2 1 0 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 频率（GHz） 4.5 5.0 5.5 6.0 CGH40006S-TB中CGH40006S的输出功率与频率之间的关系 PIN = 32 dBm，VDD = 28 V Power (w) @ Pin 32 dBm 12 10 输出功率（W） 8 6 4 2 0 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 频率（GHz） CGH40006S-TB中CGH40006S的漏极效率与频率之间的关系 32 dBm，V 32 dBm = 28 V PIN = Drain efficiency @ PinDD 70% 60% 漏极效率 50% 40% 30% 20% 10% 0% 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 频率（GHz） 版权所有 © 2010-2012 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 CGH40006S Rev 1.6 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 典型性能 三阶互调失真与平均输出功率之间的关系 （CGH40006S-TB中CGH40006S的频率函数） VDDIM3 = 28 V，Ioutput = 60 mA vs Total power DQ 0 2.0 GHz -10 3.0 GHz 4.0 GHz 5.0 GHz IM3（dBc） -20 6.0 GHz -30 -40 -50 -60 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 输出功率（dBm） 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 2（125 V至250 V） JEDEC JESD22 C101-C 湿气敏感度（MSL）分类 参数 符号 级别 测试方法 湿气敏感度 MSL 3（168小时） IPC/JEDEC J-STD-20 版权所有 © 2010-2012 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 CGH40006S Rev 1.6 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 典型性能 K因数 MAG（dB） CGH40006S的模拟最大可用增益与K因数 VDD = 28 V，IDQ = 100 mA 频率（GHz） 注1. 在20 mil厚的PCB上。 典型噪声性能 噪声电阻（Ω） 最小噪声系数（dB） CGH40006S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 = 100 mA 频率（GHz） 注1. 在20 mil厚的PCB上。 版权所有 © 2010-2012 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 CGH40006S Rev 1.6 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 CGH40006S CW耗散功率下降曲线 Power Dissipation derating Curve vs max Tcase 10 9 8 功耗（W） 7 6 5 4 3 注1 2 1 0 0 25 50 75 100 125 最高表面温度（ºC） 150 175 200 注1. 超出最大表面工作温度的区域（见第2页）。 源阻抗和负载阻抗 D Z负载 Z源 G S 频率（MHz） Z源阻抗 Z负载阻抗 1000 12.7 + j20.2 62.3 + j42 2000 5.98 + j6.81 32.7 + j32.9 3000 3.32 - j2.89 19.2 + j29.8 4000 2.38 - j9.45 15.2 + j15.7 5000 2.62 - j15.6 9.98 + j9.6 6000 1.94 - j21.35 8.51 + j2.07 注1. VDD = 28V，IDQ = 100mA（在440203封装中）。 注2. 针对功率增益、PSAT和PAE优化。 注3. 在低频率下使用此设备时，应使用串联电阻来维持放大器的稳定性。 注4. 假设封装与射频接地（20 mil厚PCB）之间的源阻抗为35 pH。 版权所有 © 2010-2012 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 CGH40006S Rev 1.6 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 CGH40006S-TB公版放大器电路物料清单 编号 描述 数量 R1 电阻，AIN，0505，470 Ω（≤5%公差） 1 R2 电阻，AIN，0505，50 Ω（≤5%公差） 1 R3 电阻，AIN，0505，360 Ω（≤5%公差） 1 C1 电容，1.3 pF +/-0.1 pF，0603，ATC 600S 1 C2 电容，2.7 pF +/-0.25 pF，0603，ATC 600S 1 电容，3.6 pF +/-0.1 pF，0603，ATC 600S 1 C4，C11 电容，8.2 pF +/-0.25，0603，ATC 600S 2 C6，C13 电容，470 pF +/-5%，0603，100 V 2 C7，C14 电容，33000 pF，CER，100V，X7R，0805 2 C10 电容，10 uf，16V，SMT，钽 1 C15 C8 电容，1.0 uF +/-10%，CER，100V，X7R，1210 1 C16 电容，33 uF，100V，ELECT，FK，SMD 1 J3，J4 连接器，SMA，直式，面板，插孔，插座 2 J1 晶体支架，RT>PLZ，0.1CEN LK 5POS 1 PCB，RO5880，0.020” THK 1 CGH40006S 1 Q1 CGH40006S-TB公版放大器电路 版权所有 © 2010-2012 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。 10 CGH40006S Rev 1.6 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 CGH40006S-TB公版放大器电路原理图 （QFN（四方扁 平无铅）封装） 射频输出 射频输入 CGH40006S-TB公版放大器电路外形 版权所有 © 2010-2012 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。 11 CGH40006S Rev 1.6 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 CGH40006S的典型封装S参数（小信号，VDS = 28 V，IDQ = 100 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 600 MHz 0.933 -92.95 18.74 125.47 0.024 38.02 0.459 -48.87 0.922 -104.26 16.89 118.64 0.026 31.70 0.428 -54.78 700 MHz 0.912 -113.77 15.28 112.75 0.028 26.33 0.402 -59.82 800 MHz 0.905 -121.83 13.90 107.61 0.029 21.71 0.381 -64.21 900 MHz 0.899 -128.73 12.70 103.06 0.030 17.68 0.365 -68.10 1.0 GHz 0.894 -134.72 11.67 98.96 0.030 14.11 0.352 -71.62 1.1 GHz 0.891 -139.97 10.77 95.23 0.030 10.91 0.342 -74.86 1.2 GHz 0.888 -144.62 9.99 91.80 0.031 8.00 0.334 -77.87 1.3 GHz 0.886 -148.78 9.31 88.61 0.031 5.34 0.328 -80.72 1.4 GHz 0.884 -152.55 8.71 85.61 0.031 2.88 0.325 -83.43 1.5 GHz 0.883 -155.97 8.17 82.77 0.031 0.58 0.322 -86.03 1.6 GHz 0.881 -159.12 7.69 80.07 0.031 -1.57 0.321 -88.54 1.7 GHz 0.881 -162.04 7.26 77.49 0.031 -3.60 0.321 -90.98 1.8 GHz 0.880 -164.75 6.88 75.00 0.031 -5.53 0.321 -93.35 1.9 GHz 0.879 -167.29 6.53 72.60 0.031 -7.38 0.323 -95.67 2.0 GHz 0.879 -169.68 6.21 70.26 0.031 -9.14 0.325 -97.94 2.1 GHz 0.879 -171.94 5.92 68.00 0.030 -10.83 0.327 -100.17 2.2 GHz 0.879 -174.09 5.65 65.79 0.030 -12.46 0.330 -102.36 2.3 GHz 0.879 -176.14 5.40 63.62 0.030 -14.03 0.334 -104.51 2.4 GHz 0.879 -178.10 5.18 61.51 0.030 -15.55 0.338 -106.63 2.5 GHz 0.879 -179.98 4.97 59.43 0.030 -17.02 0.342 -108.71 2.6 GHz 0.879 178.20 4.77 57.38 0.029 -18.44 0.346 -110.77 2.7 GHz 0.879 176.44 4.59 55.37 0.029 -19.83 0.351 -112.81 2.8 GHz 0.879 174.74 4.42 53.39 0.029 -21.18 0.355 -114.82 2.9 GHz 0.879 173.09 4.26 51.43 0.029 -22.48 0.360 -116.80 3.0 GHz 0.880 171.49 4.11 49.50 0.028 -23.76 0.366 -118.76 3.2 GHz 0.880 168.39 3.84 45.70 0.028 -26.20 0.376 -122.63 3.4 GHz 0.881 165.43 3.60 41.97 0.027 -28.51 0.387 -126.41 3.6 GHz 0.882 162.57 3.38 38.31 0.026 -30.70 0.399 -130.13 3.8 GHz 0.883 159.81 3.19 34.71 0.025 -32.75 0.410 -133.78 4.0 GHz 0.884 157.13 3.01 31.16 0.025 -34.68 0.422 -137.38 4.2 GHz 0.885 154.52 2.85 27.65 0.024 -36.47 0.433 -140.91 4.4 GHz 0.887 151.96 2.71 24.19 0.023 -38.12 0.445 -144.40 4.6 GHz 0.888 149.45 2.57 20.77 0.022 -39.63 0.457 -147.84 4.8 GHz 0.889 146.98 2.45 17.38 0.022 -40.97 0.468 -151.24 5.0 GHz 0.890 144.55 2.33 14.03 0.021 -42.15 0.480 -154.60 5.2 GHz 0.892 142.15 2.23 10.71 0.020 -43.15 0.491 -157.92 5.4 GHz 0.893 139.78 2.13 7.41 0.019 -43.95 0.503 -161.20 5.6 GHz 0.894 137.43 2.04 4.15 0.018 -44.53 0.514 -164.45 5.8 GHz 0.896 135.11 1.95 0.91 0.018 -44.89 0.525 -167.66 6.0 GHz 0.897 132.80 1.87 -2.30 0.017 -45.00 0.535 -170.85 注1. 请从http://www.cree.com/products/wireless_s-parameters.asp下载“.s2p”格式的s参数文件。 注2. 在20 mil厚的PCB上。 版权所有 © 2010-2012 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 CGH40006S Rev 1.6 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 CGH40006S产品尺寸（封装类型 — 440203） 毫米 最小 引脚 NOM 英寸 最大 最小 NOM 最大 输入/输出 1 GND 2 RF IN 3 GND 4 GND 5 RF OUT 6 GND 版权所有 © 2010-2012 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。 13 CGH40006S Rev 1.6 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 载带和卷盘尺寸 毫米 最大5° 镶边风格 最小 NOM 最大 卷型包装 44毫米的和160毫米的无载印制的袋子/卷盘 版权所有 © 2010-2012 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。 14 CGH40006S Rev 1.6 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。 有关详细信息，请联系： Cree, Inc. 4600 Silicon Drive Durham, North Carolina, USA 27703 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无线设备 1.919.407.7816 Tom Dekker 销售总监 Cree无线设备 1.919.407.5639 版权所有 © 2010-2012 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。 15 CGH40006S Rev 1.6 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