Использование GaN транзисторов кВт уровня в радиолокационных и авиационных системах. Часть 3.

12.03.2019 | Статьи Технологии, исследования, инновации Рынок электроники ● a-contract.ru

III. ИЗМЕРЕНИЯ

Форма импульса импульсного напряжения, приложенного к затвору, показана на рисунке 4, а на рисунке 5 показана форма волны выходного импульсного сигнала RF, из которой видно, что времена нарастания и спада составляют 100 нс и 16 нс соответственно. Для сравнения время нарастания и спада для такого же транзистора с нормальным смещением затвора (то есть без селекторного импульса и последовательности) составляют 59нс и 15 нс соответственно. Очевидно, что должна быть задержка между применением RF импульса и импульса при нагрузке, эта задержка обычно составляет 10 нс.

Критически важным является определение улучшения выходного шума в период отключения импульса, являющегося результатом использования селекторного импульса и схемы задания последовательности. Эти данные приводятся в Таблице 1, из которой видно, что было достигнуто подавление >30дБ. Эти данные получены на 500W транзисторе, который использует 200 мА ток покоя при нормальной работе.

Таблица 1: Мощность шума усилителя: нормальное смещение затвора против селекторного импульса для Idq=200mA.

Рис. 5. Время нарастания и спада цепи селекторного импульса.

IV. ТЕРМОКОМПЕНСАЦИЯ

Цепь термокомпенсации может быть использована для поддержания постоянной I_dq. Стандартное использование показано на Рис.6, где зависящее от температуры напряжение базового эмиттера PNP-транзистора MMBT2907 используется для генерации компенсирующего напряжения. На Рис.7 показано напряжение затвора относительно температуры (для постоянной I_dq) для Integra GaN транзистора IGN1214M500. Для этого транзистора требуется приблизительно +0,6 mV/°C компенсация напряжения затвора.

Рис. 7: Напряжение затвора и температура для постоянной Idq.

Схема селекторного импульса и схемы задания последовательности.

V. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Была продемонстрирована необходимость использования селекторного импульса для GaN транзисторов кВт уровня, используемых в радиолокационных и авиационных системах. Были описаны новый полностью автоматический селекторный импульс и схема задания последовательности, что снижает ток стока в период отключения импульса до значения утечки тока транзистора. Представленные измерения показывают, что данная схема имеет обычно 100нс время нарастания и 16нс время спада с задержкой импульса 10 нс. При использовании этой схемы эффективность в течение всего времени, как правило, всего на 0,4% меньше, чем коэффициент полезного действия транзистора во время импульса для транзистора мощностью 1 кВт (импульсная схема затвора потребляет <1 Вт, т.е. он снижает КПД на 0,1%, в то время как переключатель MOSFET -транзистора в стоке ухудшает эффективность на 0,3%). Измеренный выходной шум был снижен на более чем 30 дБ. И наконец был приведен метод обеспечения термокомпенсации.

ССЫЛКИ

[1] integratech.com/ProductDoc.ashx?Id=1233

[2] integratech.com/ProductDoc.ashx?Id=1240

[3] J. Millman, and C.C. Halkias, Electronic Devices and Circuits, New York: McGraw-Hill, 1967, стр. 475.

Статься опубликована в IEEE COMCAS Conference, Ноябрь 2-4, 2015, Тель-Авив, Израиль.

Источник: circuitinsight.com

Использование GaN транзисторов кВт уровня в радиолокационных и авиационных системах. Часть 3.

Связанные новости