CLY38 HiRel C-Band GaAs Power-MESFET • HiRel Discrete and Microwave Semiconductor • For professional power amplifiers • For frequencies from 100 MHz to 4.2 GHz • Hermetically sealed microwave power package • Low thermal resistance for high voltage application • Power added efficiency > 53 % • Space Qualification Expected 1998 ESA/SCC Detail Spec. No.: 5614/008, Type Variant No.s 01 to 03 ESD: Electrostatic discharge sensitive device, observe handling precautions! Type CLY38-00 (ql) Marking - Ordering Code see below Pin Configuration 1 2 3 G S D Package MWP-35 CLY38-05 (ql) CLY38-10 (ql) CLY38-nn: specifies output power level (see electrical characteristics) (ql) Quality Level: P: Professional Quality, Ordering Code: Q62702L111 H: High Rel Quality, Ordering Code: on request S: Space Quality, Ordering Code: on request ES: ESA Space Quality, Ordering Code: Q62702L110 (see order instructions for ordering example) Semiconductor Group 1 of 10 Draft D, September 99 CLY38 Maximum Ratings Parameter Symbol Values Unit Drain-source voltage VDS 14 V Drain-gate voltage VDG 16 V Gate-source voltage VGS -6 V Drain current ID 5.6 A Gate forward current IG 32 mA Compression Level 1) Operation Range 1 PC 1.5 at VDS ≤ 9 V dB 2.5 at VDS ≤ 8 V 3.5 at VDS ≤ 7 V Compression Level 2) Operation Range 2 PC 3.5 at VDS ≤ 7 V dB Compression Level 3) Operation Range 3 PC tbd. dB Junction temperature TJ 175 °C Storage temperature range Tstg - 65...+ 175 °C Ptot 30 W Tsol 230 °C Rth JS ≤ 4.5 K/W Total power dissipation 4) Soldering temperature 5) Thermal Resistance Junction-soldering point Notes.: 1) Operation Range 1: 930 mA ≤ ID ≤ 1860 mA 2) Operation Range 2: ID > 1860 mA 3) Operation Range 3: ID < 930 mA 4) At TS = + 40 °C. For TS > + 40 °C derating is required. 5) During 15 sec. maximum. The same terminal shall not be resoldered until 3 minutes have elapsed. Semiconductor Group 2 of 10 Draft D, September 99 CLY38 Electrical Characteristics (at TA=25°C; unless otherwise specified) Parameter Symbol Values Unit min. typ. max. IDss 2.4 3.8 5.2 A -VGth 1.6 2.6 3.6 V IDp3 - - 400 µA -IGp3 - - 160 µA IDp12 - - 8000 µA -IGp12 - - 3200 µA gm 900 1100 - mS Rth JS - 3.8 - K/W DC Characteristics Drain-source saturation current VDS = 2 V, VGS = 0 V Gate threshold voltage VDS = 3 V, ID = 160 mA Drain current at pinch-off, low VDS VDS = 3 V, VGS = -3.8 V Gate current at pinch-off, low VDS VDS = 3 V, VGS = -3.8 V Drain current at pinch-off, high VDS VDS = 12 V, VGS = -4 V Gate current at pinch-off, high VDS VDS = 12 V, VGS = -4 V Transconductance VDS = 3 V, ID = 720 mA Thermal resistance junction to soldering point VDS = 9 V, ID = 720 mA, Ts = +25°C Semiconductor Group 3 of 10 Draft D, September 99 CLY38 Electrical Characteristics (continued) Parameter Symbol Values min. typ. Unit max. AC Characteristics Linear power gain 1) dB Glp VDS = 9 V, ID = 1400 mA, f = 2.3 GHz, Pin = 0 dBm CLY38-00 10.0 11.0 - CLY38-05 10.5 11.2 - CLY38-10 10.5 11.2 - Output power at 1dB gain compr. 1) P1dB dBm VDS = 9 V, ID(RF off) = 1400 mA, f = 2.3 GHz CLY38-00 37.5 37.8 - CLY38-05 38 38.3 - CLY38-10 38.5 38.8 - Output power 1) dBm Pout VDS = 9 V, ID(RF off) = 1400 mA, f = 2.3 GHz, Pin = 28 dBm CLY38-00 - 37.8 - CLY38-05 - 38.3 - CLY38-10 - 38.8 - Power added efficiency 1), 2) PAE % VDS = 9 V, ID(RF off) = 1400 mA, f = 2.3 GHz, @ 1dB gain compression CLY38-00 40 47 - CLY38-05 45 50 - CLY38-10 45 53 - Notes.: 1) RF Power characteristics given for power matching conditions 2) Power added efficiency: PAE = (PRFout - PRFin) / PDC Semiconductor Group 4 of 10 Draft D, September 99 CLY38 Typical Common Source S-Parameters V DS = 3 V, I D = 1400 mA, f |S11| <S11 |S21| <S21 |S12| <S12 [GHz] [magn] [angle] [magn] [angle] [magn] [angle] 0,5 0,927 -175 2,300 84 0,0138 16 0,6 0,924 -178 2,137 82 0,0140 16 0,7 0,922 180 1,960 80 0,0142 17 0,8 0,921 177 1,774 77 0,0144 16 0,9 0,921 173 1,582 74 0,0146 16 1,0 0,924 170 1,387 70 0,0148 16 1,1 0,926 167 1,235 66 0,0149 16 1,2 0,927 164 1,112 62 0,0148 16 1,3 0,929 161 1,010 59 0,0148 16 1,4 0,930 158 0,927 56 0,0148 16 1,5 0,931 156 0,856 53 0,0150 16 1,6 0,932 153 0,794 50 0,0152 15 1,7 0,933 151 0,740 47 0,0156 15 1,8 0,934 149 0,693 44 0,0161 15 1,9 0,934 147 0,651 42 0,0167 15 2,0 0,935 145 0,613 39 0,0171 15 2,1 0,935 143 0,579 36 0,0180 14 2,2 0,936 141 0,548 34 0,0184 15 2,3 0,936 139 0,519 31 0,0189 14 2,4 0,936 137 0,494 29 0,0192 14 2,5 0,937 136 0,471 26 0,0197 13 2,6 0,936 134 0,449 24 0,0197 14 2,7 0,937 132 0,429 22 0,0201 13 2,8 0,937 131 0,411 19 0,0202 12 2,9 0,937 129 0,394 17 0,0209 12 3,0 0,937 127 0,379 15 0,0207 11 3,1 0,937 126 0,364 13 0,0211 11 3,2 0,937 124 0,350 11 0,0214 9 3,3 0,937 123 0,338 9 0,0218 9 3,4 0,936 121 0,325 7 0,0220 9 3,5 0,936 120 0,314 5 0,0225 8 3,6 0,937 119 0,304 3 0,0227 7 3,7 0,936 117 0,294 1 0,0232 7 3,8 0,936 116 0,285 -1 0,0236 6 3,9 0,935 114 0,276 -3 0,0245 6 4,0 0,935 113 0,268 -4 0,0251 5 4,1 0,933 112 0,260 -6 0,0255 5 4,2 0,933 111 0,253 -8 0,0260 4 4,3 0,933 109 0,246 -9 0,0264 3 4,4 0,932 108 0,240 -11 0,0266 2 4,5 0,931 107 0,234 -12 0,0269 2 4,6 0,931 106 0,229 -14 0,0272 1 4,7 0,930 105 0,224 -15 0,0274 0 4,8 0,931 104 0,220 -16 0,0275 0 4,9 0,931 103 0,217 -17 0,0276 -1 5,0 0,931 103 0,214 -18 0,0279 -1 Semiconductor Group 5 of 10 Z o = 50 Ω |S22| <S22 k-Fact. S 21 /S 12 MAG [magn] [angle] [magn] [dB] [dB] 0,966 172 0,37 22,2 0,955 171 0,46 21,8 0,944 169 0,57 21,4 0,932 168 0,68 20,9 0,921 166 0,81 20,3 0,910 164 0,94 19,7 0,902 162 1,06 19,2 17,7 0,897 160 1,19 18,8 16,1 0,894 159 1,28 18,3 15,1 0,893 157 1,38 18,0 14,3 0,893 156 1,44 17,6 13,6 0,894 154 1,49 17,2 13,1 0,895 153 1,51 16,8 12,5 0,897 151 1,54 16,3 12,0 0,898 150 1,56 15,9 11,5 0,899 148 1,58 15,5 11,1 0,899 147 1,58 15,1 10,6 0,900 146 1,62 14,7 10,1 0,900 144 1,65 14,4 9,7 0,900 143 1,69 14,1 9,3 0,900 142 1,71 13,8 8,9 0,901 141 1,77 13,6 8,5 0,902 140 1,79 13,3 8,1 0,903 139 1,83 13,1 7,8 0,904 137 1,82 12,8 7,5 0,906 136 1,87 12,6 7,2 0,907 135 1,87 12,4 7,0 0,909 134 1,86 12,1 6,8 0,911 133 1,87 11,9 6,5 0,913 132 1,90 11,7 6,2 0,914 131 1,89 11,5 6,0 0,916 130 1,89 11,3 5,8 0,918 129 1,88 11,0 5,6 0,919 128 1,90 10,8 5,4 0,920 127 1,89 10,5 5,1 0,920 126 1,89 10,3 4,8 0,920 125 1,95 10,1 4,5 0,919 124 1,99 9,9 4,2 0,920 123 2,00 9,7 4,0 0,920 122 2,05 9,6 3,7 0,919 121 2,10 9,4 3,4 0,918 120 2,13 9,2 3,2 0,918 119 2,17 9,1 3,0 0,918 119 2,18 9,0 2,9 0,918 118 2,21 8,9 2,7 0,918 118 2,18 8,8 2,7 Draft D, September 99 CLY38 Typical Common Source S-Parameters (continued) f |S11| [GHz] [mag] 0,5 0,921 0,6 0,918 0,7 0,916 0,8 0,915 0,9 0,915 1,0 0,918 1,1 0,920 1,2 0,921 1,3 0,923 1,4 0,924 1,5 0,926 1,6 0,927 1,7 0,928 1,8 0,929 1,9 0,929 2,0 0,930 2,1 0,931 2,2 0,931 2,3 0,932 2,4 0,932 2,5 0,933 2,6 0,933 2,7 0,934 2,8 0,934 2,9 0,933 3,0 0,934 3,1 0,934 3,2 0,934 3,3 0,934 3,4 0,934 3,5 0,933 3,6 0,933 3,7 0,933 3,8 0,933 3,9 0,932 4,0 0,932 4,1 0,932 4,2 0,932 4,3 0,931 4,4 0,930 4,5 0,930 4,6 0,930 4,7 0,929 4,8 0,929 4,9 0,929 5,0 0,928 <S11 [ang] -175 -178 180 177 173 170 167 164 161 158 156 154 151 149 147 145 143 141 139 137 136 134 132 131 129 127 126 124 123 121 120 119 117 116 115 113 112 111 110 108 107 106 105 104 103 103 Semiconductor Group V DS = 5 V, I D = 1400 mA, |S21| <S21 |S12| <S12 [mag] [ang] [mag] [ang] 2,850 82 0,0136 19 2,645 80 0,0139 19 2,424 78 0,0140 18 2,192 75 0,0143 17 1,951 71 0,0147 15 1,710 67 0,0150 14 1,520 63 0,0152 14 1,366 59 0,0155 14 1,239 55 0,0156 14 1,134 52 0,0158 15 1,044 48 0,0159 14 0,967 45 0,0163 14 0,900 42 0,0164 14 0,840 39 0,0167 14 0,787 36 0,0168 14 0,739 33 0,0173 14 0,696 30 0,0175 14 0,657 28 0,0177 15 0,621 25 0,0179 14 0,588 22 0,0184 13 0,558 19 0,0186 13 0,531 17 0,0190 13 0,506 14 0,0193 12 0,482 12 0,0196 12 0,461 9 0,0196 11 0,440 7 0,0198 10 0,422 5 0,0204 10 0,404 2 0,0207 10 0,387 0 0,0211 10 0,372 -2 0,0215 9 0,358 -4 0,0218 8 0,344 -6 0,0219 7 0,332 -8 0,0222 7 0,320 -10 0,0225 8 0,309 -12 0,0230 7 0,298 -14 0,0231 6 0,289 -16 0,0232 6 0,279 -18 0,0236 5 0,271 -20 0,0239 5 0,262 -21 0,0243 5 0,255 -23 0,0246 5 0,247 -24 0,0247 4 0,241 -26 0,0248 3 0,236 -27 0,0248 3 0,232 -28 0,0247 3 0,228 -29 0,0249 2 6 of 10 Z o = 50 Ω |S22| <S22 k-Fact. S 21 /S 12 MAG [mag] [ang] [mag] [dB] [dB] 0,919 173 0,53 23,2 0,908 172 0,60 22,8 0,898 170 0,70 22,4 0,887 169 0,80 21,9 0,877 167 0,90 21,2 0,867 165 0,99 20,6 0,861 163 1,11 20,0 18,0 0,856 162 1,20 19,4 16,7 0,855 160 1,29 19,0 15,7 0,854 158 1,38 18,6 14,9 0,856 157 1,43 18,2 14,3 0,858 155 1,46 17,7 13,7 0,861 154 1,51 17,4 13,2 0,863 152 1,56 17,0 12,6 0,865 151 1,61 16,7 12,1 0,867 150 1,61 16,3 11,7 0,869 149 1,66 16,0 11,2 0,870 147 1,72 15,7 10,8 0,871 146 1,75 15,4 10,4 0,872 145 1,77 15,0 10,0 0,873 144 1,81 14,8 9,6 0,875 143 1,84 14,5 9,2 0,876 141 1,85 14,2 8,9 0,879 140 1,87 13,9 8,5 0,881 139 1,92 13,7 8,2 0,884 138 1,92 13,5 8,0 0,886 137 1,91 13,2 7,7 0,889 136 1,91 12,9 7,4 0,892 135 1,91 12,6 7,1 0,895 134 1,92 12,4 6,9 0,898 133 1,91 12,2 6,7 0,901 131 1,93 12,0 6,4 0,904 130 1,93 11,7 6,2 0,906 129 1,94 11,5 6,0 0,908 128 1,94 11,3 5,7 0,909 127 1,96 11,1 5,5 0,910 126 2,00 10,9 5,2 0,910 125 2,03 10,7 4,9 0,911 125 2,08 10,5 4,6 0,911 124 2,11 10,3 4,3 0,911 123 2,15 10,2 4,1 0,911 122 2,21 10,0 3,8 0,911 121 2,25 9,9 3,6 0,912 120 2,30 9,8 3,4 0,912 120 2,35 9,7 3,2 0,913 119 2,35 9,6 3,1 Draft D, September 99 CLY38 Typical Common Source S-Parameters (continued) f |S11| [GHz] [mag] 0,5 0,914 0,6 0,912 0,7 0,910 0,8 0,909 0,9 0,909 1,0 0,913 1,1 0,915 1,2 0,916 1,3 0,918 1,4 0,919 1,5 0,921 1,6 0,923 1,7 0,924 1,8 0,925 1,9 0,926 2,0 0,928 2,1 0,929 2,2 0,930 2,3 0,931 2,4 0,932 2,5 0,933 2,6 0,933 2,7 0,933 2,8 0,934 2,9 0,934 3,0 0,935 3,1 0,935 3,2 0,935 3,3 0,935 3,4 0,935 3,5 0,935 3,6 0,935 3,7 0,934 3,8 0,934 3,9 0,934 4,0 0,933 4,1 0,932 4,2 0,932 4,3 0,931 4,4 0,930 4,5 0,930 4,6 0,929 4,7 0,928 4,8 0,927 4,9 0,927 5,0 0,926 <S11 [ang] -175 -177 180 177 174 170 167 164 161 159 156 154 152 149 147 145 143 142 140 138 136 134 133 131 129 128 126 125 123 122 120 119 118 116 115 114 112 111 110 109 107 106 105 104 104 103 Semiconductor Group V DS = 9 V, I D = 1400 mA, |S21| <S21 |S12| <S12 [mag] [ang] [mag] [ang] 3,599 78 0,0119 17 3,334 76 0,0120 16 3,048 74 0,0121 15 2,747 71 0,0122 15 2,439 66 0,0123 14 2,130 61 0,0124 13 1,886 56 0,0125 12 1,687 52 0,0126 12 1,523 48 0,0127 13 1,386 44 0,0128 13 1,269 40 0,0129 14 1,167 36 0,0131 14 1,079 32 0,0133 15 1,001 29 0,0137 16 0,931 25 0,0139 16 0,868 22 0,0141 16 0,812 19 0,0143 16 0,760 15 0,0145 17 0,713 12 0,0147 17 0,671 9 0,0153 16 0,632 6 0,0157 17 0,596 3 0,0161 17 0,563 0 0,0166 17 0,533 -2 0,0169 17 0,505 -5 0,0172 17 0,479 -8 0,0176 17 0,455 -10 0,0179 16 0,433 -13 0,0188 16 0,412 -15 0,0191 17 0,393 -17 0,0197 17 0,375 -20 0,0202 17 0,358 -22 0,0204 16 0,342 -24 0,0209 16 0,327 -26 0,0214 16 0,314 -28 0,0217 15 0,301 -30 0,0221 15 0,289 -32 0,0225 14 0,277 -34 0,0227 13 0,267 -36 0,0228 12 0,257 -38 0,0232 11 0,248 -39 0,0237 10 0,239 -41 0,0237 9 0,232 -42 0,0239 8 0,225 -43 0,0241 8 0,220 -45 0,0242 7 0,217 -45 0,0239 6 7 of 10 Z o = 50 Ω |S22| <S22 k-Fact. S 21 /S 12 MAG [mag] [ang] [mag] [dB] [dB] 0,823 175 0,71 24,8 0,816 174 0,80 24,4 0,808 173 0,91 24,0 0,801 171 1,04 23,5 22,4 0,793 170 1,16 23,0 20,5 0,788 168 1,29 22,3 19,1 0,785 167 1,41 21,8 18,0 0,785 165 1,53 21,3 17,0 0,787 164 1,63 20,8 16,1 0,790 162 1,73 20,3 15,4 0,795 161 1,80 19,9 14,7 0,800 159 1,85 19,5 14,2 0,806 158 1,89 19,1 13,7 0,812 157 1,91 18,6 13,2 0,818 155 1,94 18,3 12,7 0,823 154 1,96 17,9 12,3 0,828 153 1,99 17,5 11,9 0,833 151 2,01 17,2 11,5 0,837 150 2,03 16,9 11,1 0,842 149 2,00 16,4 10,7 0,846 148 2,00 16,0 10,3 0,850 146 2,01 15,7 10,0 0,854 145 2,00 15,3 9,6 0,859 144 2,00 15,0 9,3 0,863 143 2,00 14,7 9,0 0,868 142 1,99 14,3 8,7 0,873 140 1,99 14,1 8,4 0,878 139 1,93 13,6 8,1 0,882 138 1,92 13,3 7,8 0,886 137 1,92 13,0 7,5 0,891 136 1,89 12,7 7,3 0,895 135 1,88 12,4 7,0 0,900 134 1,86 12,1 6,8 0,903 132 1,85 11,8 6,5 0,906 131 1,85 11,6 6,3 0,909 130 1,87 11,3 6,0 0,910 129 1,90 11,1 5,6 0,911 128 1,93 10,9 5,3 0,913 127 1,96 10,7 5,1 0,914 126 1,99 10,4 4,7 0,915 125 2,01 10,2 4,4 0,916 124 2,08 10,0 4,1 0,917 123 2,12 9,9 3,8 0,918 123 2,15 9,7 3,6 0,919 122 2,17 9,6 3,5 0,920 121 2,20 9,6 3,4 Draft D, September 99 CLY38 Order Instructions: Full type variant including quality level must be specified by the orderer. For HiRel Discrete and Microwave Semiconductors the ordering code specifies device family and quality level only. Ordering Form: Ordering Code: Q.......... CLY38- (nn) (ql) (nn): Output Power Level (ql): Quality Level Ordering Example: Ordering Code: Q62702L110 CLY38-10 ES For CLY38; Output Power Level 10 (P1dB>38.5 dBm) in ESA Space Quality Level Further Informations: See our WWW-Pages: - Discrete and RF-Semiconductors (Small Signal Semiconductors) www.infineon.com/products/discrete/hirel.htm - HiRel Discrete and Microwave Semiconductors www.infineon.com/products/discrete/hirel.htm Please contact also our marketing division : Tel.: Fax.: ++89 234 24480 ++89 234 28438 e-mail: Address: [email protected] Infineon Technologies Semiconductors, High Frequency Products Marketing, P.O.Box 801709, D-81617 Munich Semiconductor Group 8 of 10 Draft D, September 99 CLY38 MWP-35 Package Published by Infineon Technologies Semiconductors, High Frequency Products Marketing, P.O.Box 801709, D-81617 Munich. Infineon Technologies AG 1998. All Rights Reserved. As far as patents or other rights of third parties are concerned, liability is only assumed for components per se, not for applications, processes and circuits implemented within components or assemblies. The information describes the type of component and shall not be considered as assured characteristics. Terms of delivery and rights to change design reserved. For questions on technology, delivery and prices please contact the Offices of Semiconductor Group in Germany or the Infineon Technologies Companies and Representatives woldwide (see address list). Due to technical requirements components may contain dangerous substances. For information on the type in question please contact your nearest Infineon Technologies Office, Semiconductor Group. Infineon Technologies Semiconductors is a certified CECC and QS9000 manufacturer (this includes ISO 9000). Semiconductor Group 9 of 10 Draft D, September 99