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      嵌入式開發:最大化GaN性能的設計方案

      更新時間: 2021-11-27 10:26:56來源: 粵嵌教育瀏覽量:11083

        GaN提供了更高的功率密度、效率和頻率靈活性。然而,為了充分利用半導體的潛力,嵌入式開發人員應該發揮材料的優勢。下面是一些系統級的設計實踐。


        1.線性化設計


        大多數嵌入式設計師在使用GaN之前最關心的是線性化。有一種看法認為GaN很難線性化。在某些情況下確實如此,但也有一些可管理的方法來解決線性化缺陷,從而緩解非線性和陷阱效應。它可以通過將設備置于理想應用空間的系統設計方法來實現,也可以通過控制IQ漂移和跟蹤陷阱效果的軟件算法來實現。供應商生態系統已經成長,以應對這些確切的挑戰。


        有一些工作需要完成,但回報是大大提高了能效。這是一個需要考慮的權衡。根據需要,一些設計師將進行這種交易,而另一些設計師將采用傳統的LDMOS解決方案。


        雖然仍然存在改善GaN線性度的機會,但GaN晶體管的低漏源電容可以對寬和超寬瞬時帶寬信號提供更好的響應,從而使這些信號具有更好的整體系統線性化。視頻帶寬也是GaN可以超越競爭技術的一個領域。


        還值得注意的是,線性效率是通信行業的主要研發重點,多虧了數字處理和設備級的改進,嵌入式開發專家們預計GaN線性化在未來三到五年內會有顯著的改善。當未來幾代GaN實現市場領先的線性時,不要感到驚訝。



        2.散熱意識


        GaN功率放大器在硅基技術無法達到的溫度下工作,簡化了系統內的散熱和冷卻要求。然而,如果嵌入式設計師不小心,更高的熱密度可能會帶來挑戰,特別是如果使用更少的GaN PA降低了系統的尺寸,較小的系統將對意外組件施加更大的熱壓。


        工程團隊傾向于關注結溫,由于GaN-PA支持如此高的結溫,系統的其他部分成為限制因素,焊點是一個經常被忽視的例子,系統設計需要考慮到這一點。工程師最好通過重新評估內部可靠性要求,了解GaN-PA可以在更高的溫度下工作,并在設計過程中充分利用這一點。


        3.利用供應商的專業知識


        供應商知道自己產品的理想應用并不奇怪,但應用工程師對射頻以外的嵌入式系統的了解會讓客戶感到震驚。為了盡可能有效,GaN-PA需要與設備的其余部分協同工作,這需要圍繞載波和峰值電壓等要素對整個產品進行優化。這在PA技術中是相當標準的,但需要注意的是,對于GaN應用來說,存在著相同類型的交易空間。


        盡管如此,一些客戶并沒有充分利用供應商的應用工程師團隊。就如何最好地實施解決方案,嵌入式開發人員應該咨詢GaN供應商,他們將知道安全地使PA發揮最大性能的所有訣竅,解決設計難題。

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