MOS管与射频MOS管有哪些区分？工程师必看-KIA MOS管

MOS管与射频MOS管

MOS管中文名为场效应管，功效类似开关三级管，是一种压控元器件，有栅极（G），漏极（D），源极（S）三个极（管脚），经由进程节制栅极的电压来导通和封闭漏极和源极；

由于有高输入阻抗和低导通电阻的特征，经常使用于各种须要大电流和高电压节制的产物电源设想中，起到电子开关及驱动大负载的感化。

MOS管按任务体例分为两大类： N沟道和P沟道。N沟道用正电压节制， P沟道用负电压节制。往期文章有具体阐发过MOS管，下文就具体阐发一下射频MOS管。

射频MOS管-LDMOS

LDMOS( Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor ;横向分散金属氧化物半导体)是为900MHz蜂窝德律风手艺开辟的,蜂窝通讯市场的不时增添保障了LDMOS晶体管的利用, 也使得LDMOS的手艺不时成熟,本钱不时降落,是以此后在大都环境下它将代替双极型晶体管手艺。

与双极型晶体管比拟,LDMOS管的增益更高, LDMOS管的增益可达14dB以上,而双极型晶体管在5~ 6dB,接纳LDMOS管的PA模块的增益可达60dB摆布。这标明对不异的输入功率须要更少的器件,从而增大功放的靠得住性。

LDMOS能蒙受住高于双极型晶体管3倍的驻波比,能在较高的反射功率下运转而不破坏LDMOS设备;它较能蒙受输入旌旗灯号的过鼓励和合适发射数字旌旗灯号,由于它有高等的刹时峰值功率。

LDMOS增益曲线较光滑并且许可多载波数字旌旗灯号缩小且失真较小。LDMOS管有一个低且无变更的互调电平到饱和区,不像双极型晶体管那样互调电平高且跟着功率电平的增添而变更。这类首要特征许可LDMOS晶体管履行高于双极型晶体管二倍的功率,且线性较好。

LDMOS晶体管具备较好的温度特征温度系数是正数,是以能够或许避免热耗散的影响。这类温度不变性许可幅值变更只要0.1dB ,而在有不异的输入电平的环境下,双极型晶体管幅值变更从0.5~0.6dB,且凡是须要温度弥补电路。

LDMOS由于更轻易与CMOSI艺兼容而被普遍接纳。LDMOS器件布局如图所示，LDMOS是一种双分散布局的功率器件。

这项手艺是在不异的源/漏地区注入两次, 一次注入浓度较大(典范注入剂量1015cm-2 )的砷(As) ,另外一次注入浓度较小(典范剂量1013cm-2)的硼(B)。

注入以后再停止一个低温推动进程，由于硼分散比砷快,以是在栅极边境下会沿着横向分散更远(图中P阱) , 构成一个有浓度梯度的沟道,它的沟道长度由这两次横向分散的间隔之差决议。

为了增添击穿电压,在有源区和漏区之间有一个漂移区。LDMOS中的漂移区是该类器件设想的关头,漂移区的杂质浓度比拟低,是以,当LDMOS接高压时,漂移区由于是高阻,能够或许蒙受更高的电压。

图所示LDMOS的多晶扩大到漂移区的场氧下面,充任场极板,会弱化漂移区的外表电场,有益于进步击穿电压。场极板的感化巨细与场极板的长度紧密亲密相干。要使场极板能充实阐扬感化,一要设想好SiO2层的厚度 ,二要设计好场极板的长度。

LDMOS制作工艺连系了BPT和砷化镓工艺。与规范MOS工艺差别的是, 在器件封装上,LDMOS不采用BeO氧化铍断绝层,而是间接硬接在衬底上,导热机能获得改良,进步了器件的耐低温性,大大延长了器件寿命。

由于LDMOS管的负温效应,其泄电流在受热时主动均流,而不会象双极型管的正温度效应在搜集极电流部分构成热门,从而管子不易破坏。以是LDMOS管大大增强了负载失配和过鼓励的蒙受才能。

一样由于LDMOS管的主动均流感化,其输入-输入特征曲线在1dB紧缩点(大旌旗灯号利用的饱和区段)下弯较缓,以是静态规模变宽,有益于摹拟和数字电视射频旌旗灯号缩小。

LDMOS在小旌旗灯号缩小时类似线性,几近不交调失真,很大水平简化了校订电路。MOS器件的直流栅极电流几近为零,偏置电路简略,无需庞杂的带正温度弥补的有源低阻抗偏置电路。

对LDMOS而言,内涵层的厚度、搀杂浓度、漂移区的长度是其最重要的特征参数。咱们能够或许经由进程增添漂移区的长度以进步击穿电压,可是这会增添芯片面积和导通电阻。

LDMOS器件耐压和导通电阻取决于内涵层的浓度、厚度及漂移区长度的折衷挑选。由于耐压和导通阻抗对内涵层的浓度和厚度的请求是抵触的。

高的击穿电压请求厚的轻搀杂内涵层和长的漂移区,而低的导通电阻则请求薄的重搀杂内涵层和短的漂移区,是以必须挑选最好内涵参数和漂移区长度,以便在满足必然的源漏击穿电压的前提下,获得最小的导通电阻。

LDMOS在以下方面具备出众的机能:

1.热不变性;

2.频次不变性;

3.更高的增益;

4.进步的经久性;

5.更低的乐音;

6.更低的反馈电容;

7.更简略的偏流电路;

8.恒定的输入阻抗;

9.更好的IMD机能;

10.更低的热阻;

11.更佳的AGC才能。

LDMOS器件出格合用于CDMA、W-CDMA、TETRA、 数字空中电视等需要宽频次规模、高线性度和使用寿命请求高的利用。

LDMOS早期首要面向挪动德律风基站的RF功率缩小器,也能够或许利用于HF、VHF与UHF播送传输器和微波雷达与导航体系等等。

驾于一切RF功率手艺,正面分散MOS(LDMOS, Laterally DiffusedMetal Oxide Semiconductor)晶体管手艺为新一代基站缩小器带来较高的功率峰均比(PAR,Peak-to-Aerage)、更高增益与线性度,同时为多媒体办事带来更高的数据传输率。

LDMOS管首要参数

1.任务频次规模

指器件能够或许对甚么频次停止缩小，一旦超越这个频次规模，其缩小机能将降落，不能输入请求的功率。现有的产物只撑持136MHz到941MHz。

2.输入功率

指器件能够或许输入的最大发射功率，发射功率越大则间隔越远，现有的规格有0.15W，0.2W，0.5W，1W，5W。

3.增益

指器件的缩小才能，以dB为单元，产物的增益为16dB到21dB不等。

4.效力

指输入的射频功率与电源供应的直流功率之比，效力越高，则输入一样发射功率的前提下，耗电越小，LDMOS管的效力在60%-76%之间。

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