Jump to content

    
Sign in to follow this  
oleg-n

Bias для GAN транзисторов

Recommended Posts

Пайка при таких частотах и мощностях просто не применяется- форма капли припоя может нарушить согласование на выходе усилителя вплоть до самовозбуждения. Как проверить согласование выхода усилителя при "холодном" усилителе- слабо представляю. "на грячую" надо городить стенд с  автотюнерами согласования или с ситемой loadPull. Чего все стараются избегать, применяя согласованные усилители.

Про тремоудар по внутренностям усилиителя  ничего не скажу- это надо смотреть на технологию внутренней сборки. Но встречал как то отрыв пассивной струкутры согласования то ли входа то ли выхода из за перегретого хотплейта. Кристалл транзистора был вареный на эвтектику, а согласовалка клееная и отвалилась.

Ну и на серии при настроенной сварке ( если не менять тип сварочной ленты или диаметр проволоки)  сварка как бы не проще пайки. При этом все современные сварочники имеют программную работу- работяга поймал в микроскопе первую площадку и сварочник прошил все по заданной программе. Зато импеданс повторяемый, особенно если сварочник умеет контролировать форму проволоки в воздухе ( 3д траектория иглы).

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

https://www.rfmw.com/data/TriQuint_Biasing_GaN_on_SiC_HEMT_Devices.pdf

Интесное чтиво какие бывают приколы с байасом нитридных транзисторов. Это конечно скорее к теме защит транзистора от разных шитов и для систем самоконтроля.

Вопрос- кто нибудь дела систему смещения затвора на основе микросхем преобразователей типа LM2662 с управлением напряжением перед перобразователем ( со стороны питания)? Ищестя схема секвенсора с защитой с однополярным питанием по входу.

Share this post


Link to post
Share on other sites

В смысле сколько дают на вход LM2662? у нее рабочий диапазон в режиме инвертора от 1.5 до 5 В. Вот столько и дают. Суть в том, что бы сделать усилитель на нитридном транзисторе только с положительным питанием. В отличии от GaAsFet похоже прийдется впихнуть еще и PIN диодный аттнеюатор, чтобы выключать ВЧ на входе транзистора при включении -выключении питания. Ну и хочется изобрести схему секвенсора без микроконтроллера, чтобы всю логику вкл-выкл сам отрабатывал. С микроконтроллером проще, но он спектр портит своей тактовой, если не спит, а если спит то не успевает среагировать на выключение питания.

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 hours ago, Plain said:

Сколько времени дают защите?

Миллисекунды. GaN достаточно дубовы к перегрузке по току. Т.е ставится порог по току и быстрый операационник на шунт токоизмерительный и компаратор с защелкой. Драйвер MOSFET ключа быстрый или линейный источник на питание со входом Enable-Disable. Но это уже аварийный режим чтобы при пробое не повредить источник питания и другие каскады. А так защита от пропадания отрицательного напряжения на затворе с отключеним питания и закрытием входного СВЧ аттенюатора. Хуже если потребуют защиты от несогласованной нагрузки- там надо за микросекунды закрыть затвор полностью если не будет циркулятора, который приймет на себя и нагрузку  отраженную волну на время срабатывания защиты.

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 8/30/2019 at 3:38 PM, oleg-n said:

Предлагаю поделиться идеями о BIOS для GAN транзисторов

Кто имеет свои особенные решения ?

Как известно транзисторы с минусовым напряжением смещения требуют особенный алгоритм подачи напряжения смещения 

Например в первый момент старта подается -5вольт  > -2,4вольта  и за тем +28вольт на сток

Предлагаю выкладывать свои решения..Обычно в обсуждениях и спорах приходит наилучшее решение !!!

 

Олег,

первый раз про такое слышу, что сначала надо подать -5 В и только потом -2,4..

Сделали пару-тройку схем с ГАН-нами и вообще не заморачивались с этой последовательностью - подавали сразу -2,4 вольта и дальше дергали +28 когда хотели и как хотели. Все работало и не горело, вернее горело совсем по другим причинам.

Более того, не было вообще никакой защиты от отсутствия затворного напряжения, поскольку на истоке стоял ключ которым управляли программисты только после стабилизации всех номиналов питания в схеме. За то уже отвечал супервайзер в цифровой схеме...

Поэтому, не понимаю о чем вообще тут идет речь?

Тонкость с формированием затворного биаса, по моему только одна - там должен быть резистивный импеданс 30-100 ом по частотам ниже рабочей и до нуля, и никаких фильтров с индукивностями и ферритами. Еще раз повторяю, НИКАКИХ ИНДУКТИВНОСТЕЙ в затворе и все у вас будет хорошо без всяких стартовых последовательностей.

По-опыту, ГАН-ы вообще очень дубовы ко всем факторам.

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 8/30/2019 at 3:38 PM, oleg-n said:

Предлагаю поделиться идеями о BIOS для GAN транзисторов

 

Мы применяли 10 - 100-ватные транзисторы. Затвор у нас питался от LDO 200мА -5В  типа TPS1964, далее обычным резистивным делителем до требуемых -2..-2,6В. И более ни каких заморочек.

Share this post


Link to post
Share on other sites
19 minutes ago, __Sergey_ said:

первый раз про такое слышу, что сначала надо подать -5 В и только потом -2,4..

А это от режима каскада зависит. Если к линейности особых требований нет ( импульсная или ЧМ-ФМ модуляция) то можно и так. А вот если работаем QAM256 или чем подобным, то рабочую точку по постоянке надо очень точно подбирать, возможно с постоянной самокалибровкой в паузах между передачами пакетов для компенсации температурных эффектов.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 minutes ago, khach said:

QAM256

Усилитель для QAM256 вообще очень обширная тема, по которой кучи диссертаций написано.

Мы работаем именно с ФМ-ЧМ. Питаем затвор постоянным напряжением, даже без регулировки от образца к образцу. Тем не менее усилитель работает в линейном режиме на фронтах импульсов и дает достаточную линейность для формирования гладких фронтов чтобы не было хвостов в спектре (это для всякой страшной ЭМС). 

17 minutes ago, Aner said:

А как бысто можно подать это смещение? Если к примеру TDMA, успеют ли LDO отработать за 0.5 микросекунды подачу смещения?    

Смещение не надо "подавать" вообще - оно должно присутствовать всегда, даже в паузах. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 hours ago, __Sergey_ said:

Олег,

первый раз про такое слышу, что сначала надо подать -5 В и только потом -2,4..

Сделали пару-тройку схем с ГАН-нами и вообще не заморачивались с этой последовательностью - подавали сразу -2,4 вольта и дальше дергали +28 когда хотели и как хотели. Все работало и не горело, вернее горело совсем по другим причинам.

Более того, не было вообще никакой защиты от отсутствия затворного напряжения, поскольку на истоке стоял ключ которым управляли программисты только после стабилизации всех номиналов питания в схеме. За то уже отвечал супервайзер в цифровой схеме...

Поэтому, не понимаю о чем вообще тут идет речь?

Тонкость с формированием затворного биаса, по моему только одна - там должен быть резистивный импеданс 30-100 ом по частотам ниже рабочей и до нуля, и никаких фильтров с индукивностями и ферритами. Еще раз повторяю, НИКАКИХ ИНДУКТИВНОСТЕЙ в затворе и все у вас будет хорошо без всяких стартовых последовательностей.

По-опыту, ГАН-ы вообще очень дубовы ко всем факторам.

Не уверен что все так просто. Я так же собрал с десяток усилителей на ганах , подавал сразу примерно -2,4 вольта а потом на СТОК +28в, небыло проблем.

Ощутил проблеммы когда начал усилительными модулями с ганами на борту пользоваться, схема была достаточно грамотно сделана, аттенюаторы по входу и выходу драйверов.. как положено вообщем..

Происходили странные вещи в момент включения.. связанные со стартовым током.. Такого я не видел с транзисторами-одиночками..

Но я убежден что ЖЕЛАТЕЛЬНО подавать сначала -5 вольт а потом те же -2,5 в   , к тому же не просто так производители рекомендуют.

Да и Вы уверены в том что ваши усилители долго проживут с игнорированием вначале включения -5 вольта ?

А вот я не уверен..

Edited by oleg-n

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вы продолжаете про эти 5 В, тогда как, повторяю, это абсолютный паспортный предел, поэтому его можно применять исключительно с целью уничтожить — корпорации нынче большие, каждую из десятка страниц бумажки может сочинять отдельный человек, находясь в произвольной точке планеты, поэтому ничего удивительного, что в паспорте эти 5 В и разрешены, и запрещены одновременно.

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 minutes ago, Plain said:

Вы продолжаете про эти 5 В, тогда как, повторяю, это абсолютный паспортный предел, поэтому его можно применять исключительно с целью уничтожить — корпорации нынче большие, каждую из десятка страниц бумажки может сочинять отдельный человек, находясь в произвольной точке планеты, поэтому ничего удивительного, что в паспорте эти 5 В и разрешены, и запрещены одновременно.

С чего Вы взяли что -5в  это ОБСАЛЮТНЫЙ предел ?? Ну давайте возьмем ну например CFH40006S . загляните в даташит , там четко написано       Gate-to-Source Voltage    (-10, +2 ) .

Теперь берем другой транзистор  по мощнее например  CGH40035F  и снова смотрим в даташит   Gate-to-Source Voltage   Gate-to-Source Voltage    (-10, +2 ) .

Я певый раз слышу про предел в -5в .

А вот что рекомендуют подавать вначале включения эти -5в  - это указано у КАЖДОГО ПРОИЗВОДИТЕЛЯ и именно для снижения пускового тока.. а точнее для уменьшения ДЕФОРМАЦИИ КРИСТАЛЛА !

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this