CGH40025 25 W射频功率GaN HEMT

CGH40025
25 W射频功率GaN HEMT
Cree的CGH40025是一款无与伦比的氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体
管(HEMT)。CGH40025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CGH40025成为线性和压缩放大器电路的理想选择。该晶体
管的封装形式有:旋入式法兰封装和焊入式丸式封装。
封装类型:44
0196和4401
部件号:CGH
66
40025P和CG
H40025F
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:15 dB
• 宽带放大器
• 4.0 GHz下小信号增益:13 dB
• 蜂窝基础设施
• PSAT典型值:30 W
• 测试仪器
• PSAT下的效率:62 %
• A类、AB类线性放大器,适用于OFDM、
W-CDMA、EDGE、CDMA波形
修订版本3.3—
—2012年4月
• 工作电压:28 V
SiC和GaN可用的大型信号型号
若有更改,恕不另行通知。
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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
225
˚C
最大正向栅极电流
IGMAX
7.0
mA
25˚C
最大漏极电流1
IDMAX
3
A
25˚C
焊接温度
TS
245
˚C
螺杆扭矩
τ
60
in-oz
RθJC
4.8
˚C/W
85˚C
TC
-40、+150
˚C
30秒
2
热阻,结点到表面3
表面工作温度3、4
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 = 28 W的条件下,针对CGH40025F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)
栅极静态电压
VGS(Q)
-3.8
-3.0
-2.3
VDC
VDS = 10 V,ID = 7.2 mA
–
-2.7
–
VDC
VDS = 28 V,ID = 250 mA
DC特性1
饱和漏极电流
IDS
5.8
7.0
–
A
VDS = 6.0 V,VGS = 2.0 V
漏源击穿电压
VBR
120
–
–
VDC
VGS = -8 V,ID = 7.2 mA
射频特性 (除非另行说明,否则测量条件一律为TC = 25˚C,F0 = 3.7 GHz)
2
小信号增益
GSS
12
13
–
dB
VDD = 28 V,IDQ = 250 mA
输出功率3
PSAT
20
30
–
W
VDD = 28 V,IDQ = 250 mA
η
55
62
–
%
VDD = 28 V,IDQ = 250 mA,PSAT
漏极效率
4
输出失配应力
VSWR
–
–
10:1
Y
所有相角均无损坏,
VDD = 28 V,IDQ = 250 mA,
POUT = 25 W CW
动态特性
输入电容
CGS
–
9.0
–
pF
VDS = 28 V,Vgs = -8 V,f = 1 MHz
输出电容
CDS
–
2.6
–
pF
VDS = 28 V,Vgs = -8 V,f = 1 MHz
反馈电容
CGD
–
0.4
–
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
在CGH40025-TB中测得。
3
PSAT定义为IG = 0.72 mA。
4
漏极效率 = POUT / PDC
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2
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典型性能
CGH40025-TB中CGH40025F的小信号增益及
回波损耗与频率之间的关系
Small Signal
Gain and Input Return Loss
20
15
振幅(dB)
10
5
0
-5
-10
-15
小信号增益
输入回波损耗
-20
-25
2.50
3.00
3.50
4.00
4.50
频率(GHz)
CGH40025-TB中CGH40025F的PSAT、增益及
Psat, Gain, and
Drain Efficiency vs Frequency of the
漏极效率与频率之间的关系
CGH40025F in the CGH40025-TB
VDD = 28 V,IDQ = 250 mA
40
80
35
70
30
60
PSAT
25
50
20
40
15
30
漏极效率(%)
PSAT (W), 增益(dB)
效率
增益
10
20
Psat
5
10
增益
漏极效率
0
3.40
3.45
3.50
3.55
3.60
3.65
3.70
3.75
0
3.80
频率(GHz)
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典型性能
15
70
14
60
13
50
12
40
增益(dB)
11
30
漏极效率(%)
10
20
9
10
8
增益(dB)
漏极效率(%)
CGH40025-TB中CGH40025的扫频CW数据与针对
P
功率优化的源阻抗和负载阻抗的输出功率之间的关系
Swept CW Data
SATof CGH40025F vs Output Power with Source and Load Impedances Optimized
for P3dB in CGH40025F-TB
VDD = 28Vdd
V,I
= 250 mA,频率 = 3.7 GHz
= 28DQ
V, Idq = 250 mA, Freq = 3.7 GHz
0
20
25
30
35
40
45
输出功率(dBm)
K因数
MAG(dB)
CGH40025的最大可用增益及K因数
VDD = 28 V,IDQ = 250 mA
频率(GHz)
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典型噪声性能
噪声电阻(Ω)
最小噪声系数(dB)
CGH40025F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 = 250 mA
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
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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
500
7.75 + j15.5
20 + j5.2
1000
3.11 + j5.72
17 + j6.66
1500
2.86 + j1.63
16.8 + j3.2
2500
2.4 - j3.52
8.02 + j4.32
3500
1.31 - j7.3
5.85 - j0.51
注1. VDD = 28 V,IDQ = 250 mA(在440166封装中)。
注2. 针对功率增益、PSAT和PAE进行优化。
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。
CGH40025耗散功率下降曲线
CGH40025F CW Power Dissipation De-rating Curve
30
25
功耗(W)
20
15
注1
10
5
0
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
最高表面温度(ºC)
注1. 超出最大表面工作温度的区域(见第2页)。
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CGH40025-TB公版放大器电路原理图
射频输出
射频输入
CGH40025-TB公版放大器电路外形
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CGH40025-TB公版放大器电路物料清单
编号
描述
数量
R2
电阻,1/16W,0603,1%,47 Ω
1
R1
电阻,1/16W,0603,1%,100 Ω
1
C6
电容,470PF,5%,100V,0603
1
C16
电容,33 UF,20%,G CASE
1
C15
电容,1.0UF,100V,10%,X7R,1210
1
电容,10UF,16V,钽
1
电容,100.0pF,+/-5%,0603
1
C8
C13
C1
电容,0.8pF,+/-0.1pF,0603
1
C2
电容,0.5pF,+/-0.05pF,0603
1
C9,C10
电容,1.0pF,+/-0.1pF,0603
2
C4,C11
电容,10.0pF,+/-5%,0603
2
C5,C12
电容,39pF,+/-5%,0603
2
电容,33000PF,0805,100V,X7R
2
SMA直式连接器,面板插孔插座
2
晶体支架,RT>PLZ,0.1CEN LK 5POS
1
-
PCB,RO4350B,Er = 3.48,h = 20 mil
1
-
CGH40025F或CGH40025P
1
C7,C14
J3,J4
J1
CGH40025-TB公版放大器电路
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CGH40025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
0.902
-151.72
11.80
92.09
0.025
6.22
0.393
-140.34
600 MHz
0.901
-157.13
9.89
87.31
0.025
2.28
0.402
-143.54
700 MHz
0.900
-161.20
8.49
83.18
0.025
-0.99
0.412
-145.64
800 MHz
0.900
-164.41
7.42
79.49
0.025
-3.82
0.424
-147.11
900 MHz
0.901
-167.04
6.58
76.10
0.024
-6.33
0.436
-148.22
1.0 GHz
0.902
-169.26
5.89
72.93
0.024
-8.60
0.449
-149.12
1.1 GHz
0.903
-171.19
5.33
69.93
0.024
-10.69
0.462
-149.91
1.2 GHz
0.904
-172.89
4.86
67.07
0.023
-12.61
0.476
-150.65
1.3 GHz
0.905
-174.43
4.45
64.33
0.023
-14.39
0.489
-151.38
1.4 GHz
0.906
-175.84
4.10
61.68
0.022
-16.06
0.503
-152.12
1.5 GHz
0.907
-177.14
3.80
59.12
0.022
-17.61
0.517
-152.87
1.6 GHz
0.909
-178.36
3.54
56.64
0.022
-19.05
0.531
-153.65
1.7 GHz
0.910
-179.52
3.30
54.22
0.021
-20.38
0.545
-154.46
1.8 GHz
0.912
179.38
3.09
51.87
0.021
-21.62
0.558
-155.29
1.9 GHz
0.913
178.33
2.90
49.58
0.020
-22.75
0.571
-156.15
2.0 GHz
0.914
177.30
2.73
47.34
0.020
-23.78
0.584
-157.04
2.1 GHz
0.916
176.31
2.58
45.15
0.019
-24.70
0.596
-157.95
2.2 GHz
0.917
175.34
2.44
43.02
0.019
-25.52
0.608
-158.88
2.3 GHz
0.918
174.39
2.31
40.92
0.018
-26.22
0.620
-159.82
2.4 GHz
0.920
173.46
2.19
38.88
0.018
-26.82
0.631
-160.78
2.5 GHz
0.921
172.54
2.09
36.87
0.017
-27.29
0.642
-161.76
2.6 GHz
0.922
171.63
1.99
34.91
0.016
-27.64
0.652
-162.74
2.7 GHz
0.923
170.73
1.90
32.98
0.016
-27.85
0.662
-163.73
2.8 GHz
0.925
169.84
1.82
31.09
0.015
-27.92
0.672
-164.73
2.9 GHz
0.926
168.95
1.74
29.24
0.015
-27.85
0.681
-165.73
3.0 GHz
0.927
168.07
1.67
27.41
0.014
-27.61
0.690
-166.74
3.2 GHz
0.929
166.30
1.54
23.86
0.013
-26.63
0.706
-168.76
3.4 GHz
0.931
164.54
1.42
20.42
0.013
-24.89
0.721
-170.79
3.6 GHz
0.932
162.78
1.33
17.08
0.012
-22.30
0.735
-172.82
3.8 GHz
0.934
161.00
1.24
13.84
0.011
-18.80
0.748
-174.85
4.0 GHz
0.935
159.21
1.16
10.67
0.011
-14.40
0.759
-176.88
4.2 GHz
0.936
157.39
1.10
7.58
0.010
-9.18
0.769
-178.90
4.4 GHz
0.937
155.55
1.04
4.55
0.010
-3.38
0.778
179.07
4.6 GHz
0.938
153.67
0.98
1.57
0.010
2.65
0.787
177.04
4.8 GHz
0.939
151.77
0.94
-1.36
0.011
8.52
0.794
175.00
5.0 GHz
0.939
149.82
0.89
-4.25
0.011
13.87
0.801
172.96
5.2 GHz
0.939
147.82
0.86
-7.11
0.012
18.48
0.807
170.90
5.4 GHz
0.939
145.78
0.82
-9.95
0.013
22.25
0.812
168.83
5.6 GHz
0.940
143.68
0.79
-12.78
0.014
25.17
0.817
166.74
5.8 GHz
0.939
141.53
0.77
-15.59
0.016
27.32
0.821
164.62
6.0 GHz
0.939
139.31
0.74
-18.41
0.017
28.77
0.825
162.48
请从http://www.cree.com/products/wireless_s-parameters.asp下载“.s2p”格式的s参数文件。
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9
CGH40025 Rev 3.3
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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CGH40025的典型封装S参数(小信号,VDS = 28 V,IDQ = 250 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
0.917
-157.22
12.62
91.45
0.018
7.56
0.458
-158.97
600 MHz
0.916
-161.92
10.57
87.33
0.018
4.70
0.465
-160.93
700 MHz
0.916
-165.46
9.07
83.78
0.018
2.41
0.472
-162.19
800 MHz
0.916
-168.28
7.94
80.58
0.018
0.51
0.478
-163.04
900 MHz
0.916
-170.61
7.05
77.64
0.017
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1.0 GHz
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1.3 GHz
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1.5 GHz
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-179.78
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62.65
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-7.63
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-165.67
1.6 GHz
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60.41
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1.9 GHz
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2.0 GHz
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3.03
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2.1 GHz
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2.2 GHz
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-10.12
0.610
-169.67
2.5 GHz
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2.36
42.07
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-9.85
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2.6 GHz
0.926
169.65
2.26
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0.013
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2.7 GHz
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168.79
2.16
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-171.52
2.8 GHz
0.928
167.93
2.08
36.52
0.013
-8.31
0.642
-172.17
2.9 GHz
0.928
167.08
1.99
34.72
0.013
-7.54
0.649
-172.85
3.0 GHz
0.929
166.24
1.92
32.94
0.013
-6.65
0.656
-173.55
3.2 GHz
0.930
164.54
1.78
29.45
0.012
-4.49
0.670
-175.00
3.4 GHz
0.931
162.85
1.66
26.05
0.012
-1.85
0.683
-176.50
3.6 GHz
0.932
161.14
1.55
22.72
0.012
1.19
0.695
-178.06
3.8 GHz
0.933
159.42
1.46
19.46
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4.55
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-179.66
4.0 GHz
0.933
157.68
1.38
16.27
0.012
8.08
0.716
178.70
4.2 GHz
0.934
155.91
1.31
13.12
0.012
11.64
0.726
177.02
4.4 GHz
0.934
154.11
1.24
10.03
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175.30
4.6 GHz
0.935
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173.56
4.8 GHz
0.935
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171.78
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0.015
23.50
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169.97
5.2 GHz
0.935
146.53
1.04
-2.00
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25.48
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5.4 GHz
0.935
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1.00
-4.96
0.017
27.02
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166.24
5.6 GHz
0.935
142.45
0.97
-7.90
0.018
28.12
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164.32
5.8 GHz
0.934
140.31
0.94
-10.84
0.020
28.83
0.777
162.36
6.0 GHz
0.934
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0.91
-13.79
0.021
29.18
0.781
160.36
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频率
Mag S11
Ang S11
Mag S21
Ang S21
Mag S12
Ang S12
Mag S22
Ang S22
500 MHz
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-159.12
12.64
91.13
0.015
8.27
0.485
-163.72
600 MHz
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-163.56
10.58
87.23
0.015
5.84
0.491
-165.34
700 MHz
0.923
-166.92
9.08
83.86
0.015
3.96
0.497
-166.41
800 MHz
0.923
-169.60
7.95
80.83
0.015
2.43
0.502
-167.13
900 MHz
0.923
-171.82
7.06
78.03
0.015
1.16
0.508
-167.65
1.0 GHz
0.923
-173.72
6.34
75.40
0.015
0.08
0.514
-168.05
1.1 GHz
0.923
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5.75
72.89
0.015
-0.84
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-168.36
1.2 GHz
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70.48
0.015
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0.526
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1.3 GHz
0.924
-178.24
4.84
68.15
0.015
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-168.88
1.4 GHz
0.924
-179.50
4.48
65.89
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-169.13
1.5 GHz
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1.6 GHz
0.925
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3.65
59.41
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1.8 GHz
0.926
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3.43
57.34
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-4.09
0.568
-170.26
1.9 GHz
0.927
175.18
3.24
55.30
0.014
-4.16
0.575
-170.60
2.0 GHz
0.927
174.24
3.07
53.29
0.014
-4.13
0.582
-170.97
2.1 GHz
0.928
173.32
2.91
51.32
0.013
-4.00
0.589
-171.36
2.2 GHz
0.928
172.41
2.76
49.38
0.013
-3.76
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-171.79
2.3 GHz
0.929
171.53
2.63
47.46
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-3.43
0.604
-172.24
2.4 GHz
0.929
170.65
2.51
45.57
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0.611
-172.71
2.5 GHz
0.929
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2.40
43.71
0.013
-2.44
0.618
-173.22
2.6 GHz
0.930
168.93
2.30
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2.7 GHz
0.930
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2.8 GHz
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2.9 GHz
0.931
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2.04
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-175.47
3.0 GHz
0.932
165.56
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34.73
0.012
1.82
0.651
-176.08
3.2 GHz
0.932
163.88
1.82
31.28
0.012
4.18
0.663
-177.37
3.4 GHz
0.933
162.20
1.70
27.91
0.012
6.83
0.675
-178.72
3.6 GHz
0.934
160.51
1.60
24.60
0.012
9.69
0.686
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3.8 GHz
0.934
158.80
1.51
21.35
0.012
12.64
0.696
178.39
4.0 GHz
0.935
157.07
1.42
18.16
0.013
15.58
0.706
176.88
4.2 GHz
0.935
155.32
1.35
15.01
0.013
18.40
0.715
175.31
4.4 GHz
0.935
153.53
1.29
11.91
0.014
21.01
0.723
173.70
4.6 GHz
0.935
151.70
1.23
8.84
0.014
23.33
0.730
172.05
4.8 GHz
0.935
149.84
1.17
5.80
0.015
25.32
0.737
170.36
5.0 GHz
0.935
147.93
1.13
2.79
0.016
26.96
0.743
168.63
5.2 GHz
0.935
145.98
1.09
-0.20
0.017
28.24
0.749
166.86
5.4 GHz
0.935
143.97
1.05
-3.19
0.018
29.16
0.754
165.05
5.6 GHz
0.934
141.91
1.01
-6.16
0.020
29.75
0.759
163.20
5.8 GHz
0.934
139.78
0.98
-9.14
0.021
30.02
0.763
161.30
6.0 GHz
0.933
137.58
0.96
-12.12
0.023
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注:
1. 按照 ANSI Y14.5M – 1982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"。
5. 所有电镀的表面是镍/黄金。
英寸
最小
毫米
最大
最小
最大
引脚1. 栅极
引脚2. 漏极
引脚3. 光源
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­ 440196)
注:
1. 按照 ANSI Y14.5M – 1982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"。
5. 所有电镀的表面是镍/黄金。
英寸
最小
毫米
最大
最小
最大
引脚1. 栅极
引脚2. 漏极
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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
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