应用说明
M537
砷化镓为基础的控制与整体组件的驱动程序
牧师V5
介绍
本应用笔记介绍了基本
操作和一系列新的控制功能
组件。这些开关包括一个家族的
使用的GaAs FET MMIC技术设备
RF电路并结合具体的应用
集成电路（ ASIC）的技术来实现一个
积分TTL或CMOS兼容的驱动程序。该电路
坐落在陶瓷表面贴装封装，让
可重复和可预测的性能，从DC到3
千兆赫。
在控制输入A和B的电压
互补性。从前面的讨论中，当
控制输入A为低（ 0 -0.2伏）的MESFET的
通过输入A控制将是低电阻。自从
输入是相辅相成的，控制输入B会很高（ -
5至-8伏）。通过这个输入控制的MESFET的
将处于高电阻状态。在这组
逻辑条件下，入射RF信号将被转换
到端口RF2 ，如图1 。
砷化镓MMIC开关技术
该系列交换机是基于金属
半导体场效应晶体管（MESFET ）
技术。该MESFET的是N沟道耗尽
模式设备与1微米的肖特基栅极。消耗
模式设备均处于0偏压电阻低。当一个
负电压被施加到栅极时，电场
开始变窄的通道，增加了
性。这封闭了通道的电压和
创建MESFET器件的最高电阻是
被称为“夹断”电压。截止电压为
M / A - COM的MESFET通常是-2.5伏。
通过改变0伏和一些之间的栅极电压
值大于夹断（典型-5至-8伏） ，
该MESFET作为一个可变电阻器。 MESFET的
可以布置成串联和/或并联配置
并偏置以提供
on
和
关闭
开关
的特点。代表示意图砷化镓
MMIC开关芯片示于图1 。
条款的德网络nition
一个开关的最终设计代表一种折衷
在几个性能参数。许多
这些参数是相关的;所以提高
在一个领域表现是以牺牲为代价
性能下降的另一个。本节将
定义常用术语，并提供洞察
设计权衡。
插入损耗
插入损耗，如图2所示，是衡量
的输入和输出功率之间的差
该
on
一个设备的路径。这个损失，单位为
分贝（dB） ，是由功率耗散的
组件，从失配的反射和辐射
到自由空间。插入损耗起因于以下事实
在开关的设计中使用的组件是不
理想的。
P
L
ISO
=
10日志
P
'
L
图2.插入损耗
图1.原理图MASW6010
1
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砷化镓为基础的控制与整体组件的驱动程序
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隔离
隔离，如图3所示，是一个测量
的输入和输出功率之间的差
关闭
一个设备的路径。为了增加隔离，额外的
部件可以被添加到一个设计中，或在现有
组件可以孤立地优化
性能。
在任一情况下，其结果将是
增大的插入损耗。通常情况下，在隔离的路径
提出了一种反射终端。
VSWR
=
1
+ Γ
1
Γ
Γ
Γ =
P
L
ISO
=
10日志
P
'
L
P
R
P
I
图4. VSWR
开关速度
如先前所讨论的， MESFET实质上是一个
电压的可变电阻。随着配置的MESFET
作为一个开关，开关速度是时间的度量
从插入损耗（上），以隔离变化所需
（关闭） ，或者反之亦然。要彻底指定开关
速， 4项必须是已知的。
的图示
表示和定义显示在图5中。
上升和下降时间主要涉及到设备，
反映状态的变化有多快可以发生。
On
和
关闭
时间包括延迟的一个组件，该组件
是依赖于设备如何被驱动的。
该系列交换机具有整体的驱动程序包括
这种延迟在他们的
on
和
关闭
次。这些数量
被间的时间的量度经过
指令脉冲到达指定水平和
检测到的RF响应在不断变化的状态
一定的水平（典型地，在10的最终状态％）。
当设备不包含任何驱动程序，
on
和
关闭
时
未指定的，因为时间将
依赖于设备如何被驱动。
图3.隔离
VSWR
VSWR（电压驻波比）是衡量
如何很好的设备相匹配的特征
阻抗系统。推导出驻波比数
从一个回波损耗的测量。
回波损耗
的输入功率进行比较，以将设备与电源
是从该设备的反射电平。了解这些
两个大国，反射系数可以得出
它转换为一个电压驻波比数如下在
图4中。
如所提到的，典型的设计导致隔离
路径表现为短路，这将反映
显著输入功率的一部分。这导致了
低回波损耗和相应的高的VSWR。如果
这带来一个问题，一个开关可被设计成
当路径在隔离，入射信号
端接在电阻性负载。这种技术允许
隔离通道的驻波系数是可比
的插入损耗的路径。这些设备是
称为吸收性或非反射开关。
2
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砷化镓为基础的控制与整体组件的驱动程序
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的1dB压缩点是依赖于频率，
反射的RF电压的增加期间与
降低频率。在非常低的频率，所述
射频电压密切近似为DC信号
能更有效地增加了比电阻
高频率，随时间变化的信号。
1分贝
压缩点，可以通过提高
负偏压在MMIC芯片从-5伏至-8
伏。这增加的DC偏置电平，该射频
电压摆幅必须抵消，增加了功率
水平需要得到相同量的
压缩。
的功率处理的另一项措施是最大
功率，这是最高输入功率即
保证不损坏。
隐在这
规范是该装置是“冷切换” 。
冷切换装置的设备被切换的
没有权力的。这是一个重要的考虑因素。
如果设备的电源是否存在改变状态
（ “热交换” ） ，该MESFET的过渡将通过
一电阻区，其中的一个显著部
入射功率将会消散。这很容易导致
到损害。
图5.开关参数
开关瞬变
当一个设备被脉冲，领先和下降沿
的脉冲包含许多频率较高的
组件。成分和数量的
贡献是的清晰度决定
脉冲边缘。此外，该MESFET的是非
产生这一事件的谐波线性器件
信号。基本开关结构的过滤器
出一些这些频率分量;不过，
这些开关信号的某些成分会
存在于所述开关的输出。这些信号可以是
指定为最大电压振幅，或在
的频谱内容，最大功率条款
的水平。
交调截点
交调截取点与测量
两个相等的振幅输入信号间隔紧密
一起频率。自的MESFET是非线性
设备，他们表现出“混合”或频率代
的特点。在任何类型的接收系统中，
所产生的内部的设备的信号可以
降低系统的整体性能。
这
测量被用于确定所述截距
点的设备（通常是第二和第三阶） 。
截距点为计算值，并
定义为功率，在该调
产品幅度等于输入。这个量
起着系统动态范围的一个主要作用，并
感光度性能。拦截点
计算公式如下：
IP
n
= [ IMD
n
/ （正 - 1）] + p
in
其中： IP
n
= n
th
为了截取点（ DBM）
IMD
n
= n
th
阶互调失真
产品（ DBC）
N =订单
P
in
- 输入功率（dBm ）
电源处理
任何射频信号具有相关联的射频电压。该RF
电压是正弦与相关的一个周期
频率。正如我们所讨论的，可以MESFET
被看作是一个电压可变电阻器。作为
RF电压摆幅得足够高，就可以抵消
直流偏置电平。如果发生这种情况，的电阻
MESFET的将发生变化。如果MESFET的是在其低
电阻状态，所增加的阻力出现
为增加的损失。
功率容量的单位是多方面的。一
方便的基准，是在指定的功率电平
该装置具有插入一个额外的1分贝
损失。这个量，被称为1dB压缩
点，不是最大功率电平。它是一个标准的
测量点，提供有关信息
可用的输入功率电平的范围。
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失真是非线性一去的的量度
副。砷化镓场效应管根据交换机提供显著AD-
vantages在性能上比PIN二极管基础
开关。失真出现时，非线性DE-中
扫黄行动进行了介绍。非线性结果
从在电阻或电容随时间变化的变化
tance的装置。由于砷化镓MESFET开关
电压控制，它们是对调制不容易受到
LATION在正常操作功率电平。这导致
在卓越的失真性能。
内部驱动器电路
为了实现在此所述的性能参数
应用笔记，在GaAs MESFET的必须驱动
在0 -0.2的范围内的互补电压
伏和-5 -8伏。 M / A - COM的开关系列
有一个整体式的ASIC驱动器来实现此。该
积分驱动器被配置为与TTL兼容
或CMOS的输入信号。
ASIC芯片驱动
科技成果在非常低的功耗（ 10
毫瓦额定电压）和静态电流（ 1毫安
马克斯无论从电源） 。尽管低功耗
耗，该装置具有典型的开关
12速度 - 18 nSec的（含驾驶员延迟） 。
驾驶员的夹杂物大大简化了集成
的交换机到系统中。用户只需要
提供建议的偏置电压和控制
信号，并且所述开关的操作。
关于M / A - COM的GaAs更多详细信息
FET驱动器的ASIC ，联系M / A - COM 。
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