Operación pulsada de GaN

¿Alguien tiene experiencia en sesgar y pulsar un HEMT GaN de microondas? Acabo de pedir un transistor de banda S de 10 vatios. Lo sé todo sobre secuenciación de polarización. Esta aplicación es pulsada. He leído acerca de pulsar el drenaje con un interruptor lateral alto, así como pulsar apretando la puerta (Microsemi, Triquint, etc. libros blancos y defensas de doctorado).

¿Alguien ha probado cualquiera de los enfoques? En orden de importancia: (1) tiempo de subida/bajada, (2) eficiencia. Me preocupan los efectos no documentados de algo más que la resistencia en serie con impulsos de drenaje.

Me gustaría experiencias del mundo real.

Estoy ayudando a respaldar un generador de microondas fabricado en Alemania. El controlador FET es un tipo de modo de agotamiento y el sesgo negativo se impulsa desde un chip convertidor de voltios de tapa del mismo riel. Spookey, es posible bloquear la cosa si la fuente de alimentación no funciona el doble de su calificación de cont. No hagas lo que hicieron.
Mi proyecto de graduación fue el diseño de un mezclador bombeado armónicamente en MMIC (proceso GaN HEMT). Hay un método llamado cambio duro. Tanto el drenaje como la compuerta se pulsan en una función de temporización. Hace que la conmutación sea mucho más rápida, pero viene con armónicos. Algunos proveedores brindan información sobre el cambio duro, pero depende de muchas cosas en el entorno. Debe tener cuidado con muchas cosas en el dominio del tiempo (resistencia de salida, parásitos, Cgs (Vin), corrientes de intermodulación (f), etc.).
Aparte de eso, sobre los efectos no documentados, puedes hacer menos al respecto. Así mis profesores trabajan con los mismos transistores desde hace más de 5 años. Porque tienen miedo de cambiar a otro (en negocios académicos, por supuesto). Pero si ayuda, sé que el pulso de drenaje puede generar armónicos desagradables para ciertas clases de polarización. En microondas no se puede modelar nada con circuitos equivalentes analógicos simples.
Hice PA usando LDMOS blf2043f ptfa080551e (clase AB) y el viejo soviet kt919 (clase C). Los transistores ldmos parecían ser muy sensibles a esd en el lado de la puerta (destruyeron un par de esta manera). Por otro lado, el drenaje era muy resistente y soportó un gran desajuste de impedancia. Puede agregar más experiencia del mundo real si lo desea.

Respuestas (1)

La conmutación de drenaje es algo compleja, ya que es necesario asegurarse de que las condiciones de polarización sean estables antes de aplicar una señal a la compuerta. Supongo que está familiarizado con los círculos de estabilidad y similares y ha realizado el análisis necesario para las condiciones de funcionamiento deseadas. Tenga en cuenta que el parámetro S de señal grande de estado estacionario puede diferir significativamente de sus parámetros S de señal grande pulsada (no es una medida fácil, por cierto), lo que puede invalidar su análisis de estabilidad inicial, pero si eso es todo lo que tiene, es un punto de partida razonable. En un empujón, incluso los parámetros S de señal pequeña son mejores que nada. Los dispositivos de GaN sufren más que los de GaAs por los efectos de calentamiento interno, debido a sus geometrías más pequeñas y densidades de energía más altas: hay menos área trasera del chip para disipar el calor.

Obviamente, cuando se cambia de drenaje, se requiere una cierta cantidad de tiempo para que la polarización se estabilice; esto depende del dispositivo, la relación de trabajo y la potencia.

Si su aplicación lo permite, usar la operación de clase B o C es la forma más sencilla de hacerlo, lo que evita la necesidad de cambiar el drenaje, pero generará más armónicos, lo cual es un problema a menos que tenga una carga sintonizada. Recuerde también que los filtros generalmente reflejan potencia fuera de banda, lo que podría dañar su dispositivo.

Siempre asegúrese de que su dispositivo esté protegido contra la operación en un circuito abierto; una forma es usar un aislador en la salida; muchos dispositivos de alimentación se han destruido de esta manera.

No espere poder simular completamente el comportamiento de estos dispositivos, tendrá que experimentar, ¡y perderá algunos dispositivos en el camino! ¡Buena suerte!

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