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嵌入式开发:对GaN的常见误解

更新时间: 2021-11-28 10:30:00来源: 粤嵌教育浏览量:4009

  亚6GHz 5G基站的功率需求正在推动从LDMOS放大器向基于GaN的解决方案的转变。高功率密度、高效率和更宽的频率支持使其成为许多射频应用的引人注目的解决方案。任何嵌入式开发人员都会告诉你,每种材料都有一个折衷。利用GaN射频功率放大器的全部优势通常需要方法上的微小变化,其结果非常值得努力。


  在探索设计最佳实践之前,有必要解决GaN中常见的误解。


  误解1:费用方面


  GaN被工程界的许多人认为成本过高。从狭隘的角度来看,这是准确的;如今,GaN的生产成本高于纯硅或LDMOS解决方案。但是,这忽略了可以抵消额外系统成本的性能提升。性价比是评估的关键指标。根据需要,GaN可能会降低整个系统的总体成本,因为您可以在更小的封装中满足电源需求。更小的封装不仅减少了电路板尺寸和成本,而且还减少了散热器,从而节省了大量成本。在可以进一步降低系统总成本的系统中,多频带和宽带GaN放大器可以取代多个单独的窄带放大器。这并不是说它非常适合每种应用,而是从每一美元的性能来看,GaN通常可以转化为节约。总拥有成本是GaN可以展示其技术优势的地方。


  此外,GaN的产量也大幅增长。随着给定基站系统中使用的PAs数量的增加,在大规模MIMO空间中这一点非常明显。随着GaN在这些子市场(5G基站是其中一个较大的子市场)中获得市场份额,供应商能够扩大批量生产,将供应链成本降低到极具竞争力的水平。这意味着GaN提供了更好的性能,更便宜,获得了更广泛的采用和更多的规模节约。在嵌入式开发中,GaN的价格只会在未来变得更具竞争力。




  误解2:并不是所有的GaN都有相同的行为


  有一种误解,认为所有的GaN功率放大器都足够相似,可以商品化。依赖LDMOS解决方案的工程师很容易做出这样的假设。如果你从半导体水平上看不同厂商的LDMOS器件的特性,它们是惊人的相似。但在GaN空间,情况并非如此。每个供应商采用不同的开发方法来解决GaN生产挑战,这会转化为不同的优势和劣势。因此,每个供应商的GaN行为不同,供应商通常有不同的解决方案来适应其独特的PA。嵌入式开发人员不应该假设他们在过去使用GaN的经验适用于所有供应商。与你的供应商密切合作,确保你能充分利用每个独特的GaN PA。


  误解3:门电流


  嵌入式开发人员在GaN PA的数据表上看到高栅极电流,对此表示担忧。他们认为高栅极电流会导致设备故障。事实上,高门槛并不总是意味着这是一个可靠性问题。可靠性非常依赖于技术,这又回到了之前的讨论——并非所有GaN的行为都相同。通过简单的偏置电路调整以适应更高的电流,系统功率效率和密度都得到了显著提高。

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