应用说明
S2079
驱动程序的GaAs FET开关和数字衰减器
牧师V5
介绍
许多M / A - COM公司的GaAs FET开关和数字
衰减器不能用简单的TTL或直接操作
CMOS逻辑电路，而是需要外部电路以
提供适当的控制电压。此应用程序
注意， M539的更新，
驱动程序的GaAs MMIC FET
开关和数字衰减器，
提供信息
在M / A - COM的SW- 109和SWD- 119驱动器和
其它市售的数字逻辑集成电路的控制
的开关和数字衰减器。
图2
示出了一个3位的数字衰减器。应用
正确偏置电压和它的补码的任何阶段
切换垫为该阶段到的RF信号路径。
射频共
RF1
Q2
Q3
RF2
Q1
Q4
砷化镓场效应管的
砷化镓控制设备，如开关和
数字衰减器通常采用场效应
晶体管（ FET的） 。最常见的场效应晶体管是正
道耗尽型器件，其具有低的源 -
对漏极电阻在没有栅极偏压的，并且
允许电流IDSS的流动。用的应用程序
负栅极偏置电压，电场下
门使导电沟道变窄，
增加了源 - 漏电阻。门
电压产生足够高的电阻，以减小
在源 - 漏电流（典型）1 - 2％的
IDSS的是被称为夹断电压。对于M / A- COM
FET的,.夹断电压通常为-2.5伏。如果
该晶体管被偏置在极端， （0 V和-5 V
通常情况下） ，和关闭开关的结果，提供了
依据这两个砷化镓开关和数字
衰减器。
控制
＆ QUOT ; A＆ QUOT ;
控制
＆ QUOT ; B＆ QUOT ;
双控开关真值表
控制的控制B
-5 V
0V
0V
-5 V
射频共
为RF1
On
关闭
射频共
到RF2
关闭
On
典型的互补逻辑控制电压：
逻辑低
逻辑高
0 V至-2 V @ 20
μA
马克斯。
-5 V至40
μA
（典型值） 。到-8 V @ 200
μ
A最大。
开关电路拓扑
在开关场效应管的布置两个系列，并
分流器配置。该系列场效应管的提供
通路径为导通状态，而并联FET的
提供隔离为断开状态。的操作
交换机需要串联FET的和并联FET的
与每个开关状态相关联的具有相反（或
互补）导通状态，因此
相反（或补充）门的偏见。
为
例如，
图1
示出了一个典型的操作
双控SPST的GaAs MMIC开关。如果RF到
RF1路径是在与所述RF到RF2路径是关闭的，则
场效应管Q2和Q4偏上，而Q1和Q3是
偏置截止。
数字衰减器使用与电路串联/并联阶段
形成固定衰减器组件，
对应于数字衰减位，交换或
出的传送路径的，无论是单独或
组合。交换机需要补充的偏见
电压为每个状态，而数字衰减器要求
互补的偏置电压，以激活每个位。
1
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图1：典型的双控开关（ SW- 239等）
VC1
VC1
VC2
VC2
VC3
VC3
RF 1
RF 2
16分贝
PAD
8分贝
PAD
4分贝
PAD
图2 ：基于开关垫数字衰减器
(AT-230)
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驱动程序的GaAs FET开关和数字衰减器
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内置驱动器
一些M / A - COM的新型开关和衰减器
功能简化了使用控制CMOS （ 0 V ， 2.7 V ）或TTL
（0伏， 5伏）逻辑，而无需为阴性对照
电压。
附录本应用笔记列出了一些流行
M / A - COM交换机。在SW- 277 ， SW- 349 ， SW- 394 ，
和SW- 399包括电平移位部件
用正CMOS或TTL控制电压的兼容性，
但这些交换机仍然需要互补控制
逻辑。在SW- 335 ， SW65-0xxx系列及相关
交换机包含一个CMOS驱动器电路在同一
包，以及在GaAs开关元件，为
真正的单线控制。从M / A-未来许多交换机
COM可能会包含一些驱动电路和开关
一起在小的，低成本的塑料封装的元件。
对AT- 226 ， AT- 264和AT -242数字衰减器
具有内部电平转换以提供控制用
单CMOS输入线每个衰减位。该
AT65-0xxx系列微型数字衰减器模块
合并的CMOS驱动器电路，以实现此目的。
在设计的另一个考虑与交换机和
衰减器是消除串扰，可出现
从RF泄漏到控制线。
大多数主板
设计师打理这通过增加电容
地面上的控制线，调车的任何RF能量
地面上。在SW- 109和SWD- 119输出缓冲器可
驱动负载电容高达25 pF的。
其它电路，驱动程序
您可以使用TTL和CMOS逻辑IC的驱动砷化镓
FET开关和衰减器。一个理想的驱动程序将运行
从单电源电压，消耗电流很小，和
介绍很少切换延迟。
车手的技术，可以很好的浮动通道
在FET的开关MMIC在地面上的潜力
通过增加上拉电阻和直流阻断
和旁路电容。如图
图3中，
电路
需要的电压为0伏，适用于无论是控制端口，
并转移到-5 VDC在连接FET门打开
它们赶走。 +5 VDC电压偏移为0伏在
FET的门打开它们。
射频共
SWD- 109 & SWD- 119驱动器
M / A - COM的SWD- 109四通道SWD- 119
提供互补控制所需的电压
用于驱动砷化镓FET开关和数字衰减器
使用每比特的单个控制输入。无论是SWD- 109
和SWD -119集成的缓冲期，以使
驱动程序将与任何标准的TTL或CMOS开关
逻辑电平输入。该器件采用标准的CMOS
模拟制造技术的低功耗
消费。
该设备包括输入缓冲器，逆变器
产生互补的逻辑值，电压
翻译器，和输出缓冲器，各设计成允许
设计人员可以灵活地优化开关和衰减器
性能。
设计一个电路板与射频开关和衰减器，
考虑源极 - 漏极电阻的该调制
在FET的由RF输入可能导致输出压缩
和互调失真。虽然砷化镓场效应管
开关和衰减器将与标称0操作好
V和-5 V控制，谨慎选择，控制的
8 V < V - 在该范围内的电压
FETOFF
< - 5 V和0 V <
V
FETON
< 2 V可以提高最大RF电平（ P1dB的） 。
用适当选择的正和负电源
电压时， SWD- 109和SWD- 119既能提供
输出的控制电压在上述范围内。
RF1
Q2
C1
R1
+5 VDC
Q3
C4
Q1
Q4
RF2
C5
R2
+5V
C2
控制
＆ QUOT ; A＆ QUOT ;
控制
＆ QUOT ; B＆ QUOT ;
R3
+5V
C3
TTL控制
VCC
+5 VDC
GND
CD54HCT04
C6
控制的控制B
TTL低
TTL高
TTL高
TTL低
射频共
射频1
ON
关闭
射频共
射频2
关闭
ON
图3 ：砷化镓SPDT开关， CMOS驱动器
2
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M / A - COM的双重控制，负偏压开关和
衰减器具有内在的开关速度可低至5
纳秒。电平转换的浮动缺点FET的
是，旁路和阻断的时间常数
电容器通过内部FET的栅极充电
电阻会引入一些延时切换。如图所示
在附录中，交换机结合了电平转换
片上通常有开关速度范围为
几十纳秒到微秒。
科幻gure 3
显示驱动的双控的GaAs FET开关
由德州仪器CD54HCT04高速
CMOS逻辑六反相器，一个CERDIP封装器件
可与CMOS逻辑输入电平操作（0V ，2.7
V）和驱动TTL负载。驾驶双控开关
阶段需要使用CD54HCT04的两个闸门， 1
以产生缓冲的输出，一个用于产生其
补充。在CD54HCT04每个门引入
开关20 ns的传播延迟。的直流电流
整个六角装置的消耗是在小于1mA
+5 VDC 。
当与CD54HCT04作为驱动设计，
选择隔直流电容C1 ，C4和C5中，对
给在最低的期望的最小插入损耗
工作频率。选择旁路电容C2
和C3 ，得到在最高期望的最大隔离
工作频率。旁路电容器C6 ，其具有
相同的值， C2和C3 ，分流器的任何RF信号
泄漏的DC偏置线在六反相接地。
使用低的串联电阻，高Q电容器，如
美国技术陶瓷ATC100A系列，为
尽可能低的插入损耗。
电阻器R1和R3的DC偏置连接到
开关应该在10至50范围内的值
千欧，保持射频串扰尽可能低。地方
的电阻器，电容器和接地过孔尽可能靠近
开关尽可能的身体，以减少电感
最佳的RF性能。
其他流行的逻辑IC的工作以及驱动程序，这取决于
根据您的要求的开关速度，直流电源
耗，和射频线性。其它进制转换器
与该工作良好，包括了CD54HCT04
SOIC或DIP塑料包装CD74HC04和
CD74HCT04 ，慢CD54HC04 ，而仙童
DM74LS04.
用5 VDC电源电压， DM74LS04提供
0.25 V（逻辑低）和3.4 V的输出电压的逻辑
（逻辑高电平） 。替代引脚兼容的DM74SL04
为CD54HCT04 ，你将不得不增加额外的上拉
振电路连接在所述驱动器和开关之间
提高逻辑高电平至5 VDC 。
这将导致慢的开关速度和较高的
电流消耗相比CD54HCT04 。
德州仪器（TI） SN54HC139 2 4行
解码器也工作得很好，一样的CD4041UB四核/
真正的补缓冲区。该CD4041UB提供四个
对互补输出，并可以提供一个范围
的逻辑输出电压取决于供给
您选择的电压。随着CD4041UB供应
8 VDC为逻辑高电平，很多的GaAs FET偏置
交换机将具有更高的P1dB功率电平进行操作，
也许通过5或6 dB的。
对于驾驶员切换速度小于10纳秒的
费用较高的电流消耗，可以考虑使用
在ECL驱动程序，如摩托罗拉MC10H350 ECL到
TTL转换，如图
图4中。
该电路能
直接驱动的开关，而无需电平转换
电容器和电阻器。
图4 ： MC10H350的驾驶双重控制
开关
结论
本应用笔记解释了如何控制
M / A - COM公司的GaAs FET开关和数字衰减器
利用M / A- COM提供的驱动程序，或者使用
市售数字逻辑集成电路。附录
总结了M / A - COM最流行的开关和
他们通过驱动要求进行分类。精心选
开关或数字衰减器和驱动器可以提供
最佳的射频线性，开关速度快，低功耗
消费和中小板占位面积。
3
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驱动程序的GaAs FET开关和数字衰减器
牧师V5
其他注意事项：
应用笔记M537 ，
基于砷化镓MMIC控制
带整体驱动器组件
定义性能
参数对开关和衰减器。
1.
请参考应用笔记M517 ，
MASW6010砷化镓
单刀双掷开关性能和驱动电路
技术
有关设计的更多信息
与SWD- 109和SWD- 119的驱动程序。
有关管脚分配和电源电压的
SWD- 109和SWD- 119单/四通道驱动器，请参阅
社署-一百十九分之一百零九数据表，可在M / A-
COM网站
www.macom.com 。
请参考应用笔记M521 ，
正电压控制
砷化镓MMIC控制装置
欲了解更多信息
在上述地电位浮动衰减。
请参考应用笔记M539 ，
驱动程序的GaAs MMIC
开关和数字衰减器
了解更多
在压缩和交调信息
失真和SW - 109的操作和
SWD- 119的驱动程序。
请参见制造商的数据表和应用
笔记上的数字逻辑集成电路的附加信息。
附录
流行的M / A - COM的GaAs FET开关
在下面的表中，开关速度是从时间
的控制电压的上升或下降到50％的点
的90％ （开）或10％ （关）的发生
切换RF电平。
2.
双阳性对照，需要正供应
（包括片内上拉电路元件）
产品型号
SW-277
SW-349
SW-394
SW-399
TYPE
SPDT
SPST终止
SPDT
SPST
包
SOIC-8
SOIC-8
SOIC-8
SOT-26
开关
速度
35纳秒
2
μs
36
μs
110
μs
3.
4.
单控，积分司机，需要
正负电源
产品型号
SW05-0311
SW10-0312
SW10-0313
SW65-0014
SW65-0114
5.
TYPE
在SPST ， TTL / CMOS
SPDT ， TTL / CMOS的
SPDT ， TTL / CMOS的
在SPST ， TTL / CMOS
在SPST ， TTL / CMOS
在SP3T ， TTL / CMOS
在SP2T ， TTL / CMOS
在SP4T ， TTL / CMOS
SP4T ，吸收，
在TTL / CMOS
SPDT ， TTL / CMOS的
SPST ， TTL.CMOS在
SPDT ， TTL / CMOS的
在SPD ， TTL / CMOS
SPDT ， TTL / CMOS的
SPDT ， TTL在
SPDT ， TTL在
包
CR-9
CR-9
CR-9
SOIC-24
SOIC-24
SOIC-24
SOIC-16
SOIC-24
QSOP-24
CR-9
CR-9
CR-9
CR-9
SOIC-8
TO-5-4
FP-13
开关
速度
150纳秒
150纳秒
150纳秒
50纳秒
50纳秒
50纳秒
50ns
50纳秒
50纳秒
35纳秒
12纳秒
7纳秒
18纳秒
200纳秒
150纳秒
150纳秒
6，请联系您的M / A- COM销售
代表的最新信息
开关和衰减器。
双控负偏压
产品型号
SW-212
SW-214
SW-226
SW-227
SW-239
SW-259
SW-276
SW-279
SW-289
SW- 337 ， 338
SW-391
SW-392
SW-395
SW-425
1
1
1
TYPE
SPST
SPST终止
SPDT终止
SPDT
SPDT
SPST终止
SPDT
SPDT
SP4T
SPDT终止
SPDT
SPDT
SPDT
SP4T
SPDT
SPDT
SPDT
包
FP-13
FP-13
CR-2
CR-2
SOIC-8
SOIC-8
CR-2
SOIC-8
SOIC-14
SOIC-8
SOT-26
SOT-26
SOT-26
SOIC-24
SOT-26
SOT-363
MSOP-10
开关
速度
6纳秒
6纳秒
6纳秒
6纳秒
4纳秒
8纳秒
35纳秒
35纳秒
6纳秒
10纳秒
42纳秒
20纳秒
8纳秒
16纳秒
= 20 ns的
= 8纳秒
34纳秒
SW65-0214
SW65-0313
SW65-0314
SW65-0440
SW-110
SW-311
SW-312
SW-313
SW-335
SW-224
SW- 225
单控，积分司机，正电源
产品型号
SW-205
SW-206
SW-215
SW-216
SW-217
SW-233
SW-236
TYPE
SPDT ， TTL在
SPDT ， CMOS在
SPST ，在TTL
SPDT ， CMOS在
SPDT ， TTL在
SPDT ， TTL在
SPDT ， CMOS在
包
DI-1
DI-1
DI-1
DI-1
DI-1
FP-16
FP-16
开关
速度
20纳秒
40纳秒
20纳秒
40纳秒
20纳秒
20纳秒
40纳秒
SW-419
1
SW-437
SW-439*
1.不含并联FET的，因此可以用积极的操作
无地面上拉式组件，如果控制电压
提供了DC阻断所有的RF线路电容。
4
访问www.macomtech.com额外的数据表和产品信息。
北美
电话： 800.366.2266
欧洲
联系电话： +353.21.244.6400
印度
联系电话： +91.80.4155721
中国
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