ZHCACT5A June   2023  – September 2025 AFE11612-SEP , OPA4H199-SEP

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1 LDMOS 和 GaN 功率放大器 FET PA 基础知识
  5. 2 VGS 补偿
  6. 3 时序控制
  7. 4 集成 PA 偏置解决方案
  8. 5 GaN PA 的负偏置
  9. 6 TDD 应用的快速开关
  10. 7 VDRAIN 开关电路
  11. 8 受控栅极时序控制电路
  12. 9 VDRAIN 监控
  13. 10外部负电源监控
  14. 11PA 温度监控
  15. 12总结
  16. 13参考资料
  17. 14修订历史记录

1 LDMOS 和 GaN 功率放大器 FET PA 基础知识

大多数射频 (RF) 天线系统的射频发送器设计都采用功率放大器 (PA)。许多航空航天应用包括天线系统，例如：

射频天线系统中部署 PA 偏置电路，可确保实现以下两点。首先，放大器的功率输出是已知且受控的；其次，系统安全上电和断电，可降低 PA 损坏的风险。PA 的设计通常采用氮化镓 (GaN)、砷化镓 (GaAs) 或横向扩散 MOSFET (LDMOS) 晶体管。GaN 和 LDMOS FET（场效应晶体管）的功率输出取决于流经器件（从漏极流向源极）的电流 (IDS)。

GaN 和 LDMOS FET图 1-1 GaN 和 LDMOS FET

IDS 由几个变量确定：漏极电压 (VDRAIN)、栅极电压 (VGS) 和温度。图 1-2 展示了 GaN PA 的 IDS 值与 VDRAIN 和不同 VGS 电压之间的关系示例。VGS 电压越高，IDS 越高，或者说放大器的功率越大。当 VGS 足够低时，PA 允许几乎为零的 IDS 电流。该 VGS 电压称为夹断 电压。此外，IDS 还取决于 VDRAIN，但大多数设计人员不会更改 VDRAIN。而是使用优选的 VDRAIN 电压值来获取所需的功率级别。对于 GaN PA 和 LDMOS PA，VDRAIN 值通常分别为大约 50V 和 28V。

FET VDRAIN、IDS 和 VGS 行为图 1-2 FET VDRAIN、IDS 和 VGS 行为