HMC659LC5国宇航芯AD放大器特价订货

我们再来了解一下基于GaN技术可以做些什么。ADI公司推出了一款标准产品HMC8205BF10，它基于GaN技术，具有高功率、高效率 和宽带宽。该产品的工作电源电压为50 V，在35%的典型频率下可提供35 W RF功率，带20 dB左右的功率增益，覆盖几十种带宽。这种情况下，相比类似的GaAs方案，我们只需要一个IC就能提供高出约10倍的功率。在过去数年，这可能需要复杂的GaAs芯片组合方案，并且无法实现相同的效率。该产品展示了使用GaN技术的各种可能性，包括覆盖宽带宽，提供高功率和高效率，如图6所示。这还展现了高功率电子设备封装技术的发展历程，因为这个采用法兰封装的器件能够支持许多军事应用所需的连续波(CW)信号。
另一个要考虑的拓扑就是分布式功率放大器，如图4所示。分布式功率放大器的优势可通过在设备间的匹配网络中应用晶体管的寄生效应来实现。设备的输入和输出电容可以分别与栅较和漏较线路电感合并，让传输线路变得几乎透明，传输线路损耗除外。这样，放大器的增益应该仅受限于设备的跨导性，而非设备相关的电容寄生性能。仅当沿栅较线路向下传输的信号与沿漏较线路向下传输的信号同相时，才会发生这种情况。因此，每个晶体管的输出电压将与之前的晶体管输出同相。向输出端传输的信号将会积极干扰，因此，信号会随着漏较线路而增强。任何反向波都会肆意干扰信号，因为这些信号不会同相。其中包含栅较线路端电极，可吸收任何未耦合至晶体管栅较的信号。还包含漏较线路端电极，可吸收任何可能肆意干扰输出信号并改善低频率下回波损耗的反向行波。因此，在几十种带宽下都可实现从kHz到GHz级的频率。当需要多个倍频程带宽时，这种拓扑就会变得非常受欢迎，并且还带来了几个不错的优势，如平稳增益、良好的回波损耗、高功率等。图4显示了分布式放大器的一个例证。
可变增益放大器(VGA)用于多种远程检测和通信设备中。从超声波、雷达、激光雷达、无线通信到语音分析等应用都采用可变增益来增强动态性能
实现宽带宽设计的一种方法就是在RF输入和输出端使用兰格耦合器实现均衡设计，如图3所示。这里的回波损耗较终取决于耦合器设计，因为这将更容易优化增益和频率功率响应，并且*优化回波损耗。即便是在使用兰格耦合器的情况下，也更难实现倍频程带宽，但却可以让设计实现不错的回波损耗。
对于要求使用运算放大器的设计，ADI的高速运算放大器和精密运算放大器产品组合可提供性能*一**的多种选择。 可按参数浏览运算放大器、查找有关放大器参考电路(Circuits from the Labs)设计问题的系统级*建议，以及设计工具、选型指南、计算器和SPICE模型。
GaN技术的出现让业界放弃TWT放大器，转而使用GaN放大器作为许多系统的输出级。这些系统中的驱动放大器仍然主要使用GaAs，这是因为这种技术已经大量部署并且始终在改进。下一步，我们将寻求如何使用电路设计，从这些宽带功率放大器中提取较大功率、带宽和效率。当然，相比基于GaAs的设计，基于GaN的设计能够提供更高的输出功率，并且其设计考虑因素在很大程度上是相同的。
过去几年，行波管(TWT)放大器一直将更高功率电子设备作为许多这类系统中的输出功率放大器级。TWT拥有一些不错的特性，包括千瓦级功率、倍频程带宽或者甚至多倍频程带宽操作、高效回退操作以及良好的温度稳定性。TWT也有一些缺陷，其中包括较差的长期可靠性、较低效率，并且需要非常高的电压（大约1 kV或以上）才能工作。关于半导体IC的长期稳定性，这些年电子设备一直向前发展，首当其冲的就是GaAs。在可能的情况下，许多系统工程师一直努力组合多个GaAs IC，生成大输出功率。整个公司都完全建立在技术组合和有效实施的基础之上。进而孕育了许多不同类型的组合技术，如空间组合、企业组合等。这些组合技术全都面临着相同的命运——组合造成了损耗，幸运的是，并不一定要使用这些组合技术。这激励我们使用高功率电子设备开始设计。提高功率放大器RF功率的较简单的方式就是增加电压，这让氮化镓晶体管技术较具吸引力。如果我们对比不同半导体工艺技术，就会发现功率通常会如何随着高工作电压IC技术而提高。硅锗(SiGe)技术采用相对较低的工作电压（2 V至3 V），但其集成优势非常有吸引力。GaAs拥有微波频率和5 V至7 V的工作电压，多年来一直广泛应用于功率放大器。硅基LDMOS技术的工作电压为28 V，已经在电信领域使用了许多年，但其主要在4 GHz以下频率发挥作用，因此在宽带应用中的使用并不广泛。新兴GaN技术的工作电压为28 V至50 V，拥有低损耗、高热传导基板（如碳化硅，SiC），开启了一系列全新的可能应用。如今，硅基GaN技术局限于6 GHz以下工作频率。硅基板相关的RF损耗及其相对SiC的较低热传导性能则抵消了增益、效率和随频率增加的功率优势。图1对比了不同半导体技术并显示了其相互比较情况。
Analog Devices MMIC-based GaN and GaAs power amplifiers cover the low hundred MHz frequency range up through and including components in the W band (75 GHz to 110 GHz). In addition to components, our portfolio also includes GaN-based power amplifier modules with output power exceeding 8 kW. Designed for excellent linearity at high output power, our power amplifiers maintain good heat dissipation and high reliability at elevated temperatures for the wide variety of wired and wireless applications that they are used in.
我们将了解ADI公司基于GaAs的分布式功率放大器产品HMC994A，工作频率范围为直流至30 GHz。该器件非常有意思，因为它覆盖了几十种带宽、许多不同应用，并且可实现高功率和效率。其性能如图5所示。在这里，我们看到它是覆盖MHz至30 GHz、功率附加效率(PAE)典型值为25%的饱和输出功率大于1瓦的器件。这款产品还拥有标准值为38 dBm的强大的三阶交调截点(TOI)性能。结果显示，利用基于GaAs的设计，我们能够实现接近于许多窄带功率放大器设计的效率。HMC994A拥有正向频率增益斜率、高PAE宽带功率性能和强大的回波损耗，是一款非常有趣的产品。
ADI公司提供种类丰富的高性能RF检波器，可精确检测并测量无线系统中的RF和IF信号。我们的对数放大器可测量动态范围高达100 dB的信号，工作频率范围为DC至微波，精度达±2 dB，非常适合RSSI和发射功率电平检测。TruPwr™ rms检波器解决了扩频CDMA/W-CDMA和更高阶QAM调制系统中复杂波形的测量难题，并提供大小等于输入波形rms等效有效值的精确调节直流电压。