Новые RF-транзисторы NXP

17 ноября 2008

NXPстатья

Компания NXP Semiconductors — ключевой поставщик RF-компонентов в течении последних двадцати пяти лет. За последние четыре года по объему поставок на рынке LDMOS-компонентов компания занимает второе место, уступая по этому показателю лишь Freescale Semiconductor. Позиции компании по объему рыночной доли для отдельных приложений:

  • первое место по поставкам для радиопередачи, радиовещания (Broadcast) и WiMAX — мобильного широкополосного доступа;
  • второе место по базовым станциям стандартов сотовой связи, включая GSM, CDMA, UMTS и др.;
  • третье место по микроволновым применениям.

Новая линейка транзисторов также предназначена для указанных приложений.

В области производства транзисторов для радиопередачи, радио- и телевещания компания NXP (бывшая Philips Semiconductors) имеет богатую историю и превосходную репутацию. Новые изделия (серии BLF87x — для UHF-диапазона и серии BLF57x — для VXF-диапазона) подтверждают авторитет компании в этой области. Их целевое применение — не только в области радиопередачи и радиовещания, но и в промышленной, научной и медицинской областях. Характеристики транзисторов приведены в таблице 1.

Таблица 1. Характеристики транзисторов

Наимено-
вание
Диапазон
частот,
МГц
Напря-
жение питания, В
Выходная
мощность,
Вт
Коэффициент
усиления, дБ/МГц
КПД, % IMD3, dBc Класс
BLF878 470…860 40 300 при PEP1),
75 при AVG2)
20/860 451), 322) -351), -322) AB
BLF871 470…860 40 100 при PEP1),
24 при AVG2)
19,5/860 471), 302) -311), -322) AB
BLF574 0…500 50 400 при CW3) 26/225 70 AB
BLF573 0…500 50 300 при CW3) 26/225 70 AB
BLF571 0…500 50 20 при CW3) 28/225 68 AB
Параметры в таблице приведены для тестовых сигналов:
1) — двухтоновый сигнал;
2)
— OFDM;
3)
— однотоновый сигнал.

Транзисторы BLF574 и BLF878 имеют сдвоенное (push-pull) исполнение.

Большая выходная мощность, высокие КПД и усиление, низкое тепловое сопротивление транзисторов позволяют реализовать усилительные устройства большой мощности с относительно низкими искажениями и небольшими размерами. Это подтверждают предлагаемые потребителям демонстрационные платы усилителей, информацию по которым можно найти на сайте компании http://www.nxp.com. Демонстрационный усилитель на транзисторе BLF578 (рис. 1) достигает выходной мощности 600 Вт в рабочей полосе частот 88…108 МГц. Коэффициент усиления — 27,5 дБ, КПД — 73%. Размер — 508х1016 мм.

 Демонстрационный усилитель на транзисторе BLF578

 

Рис. 1. Демонстрационный усилитель на транзисторе BLF578

Усилитель спроектирован для работы в классе B и имеет энергетические показатели (выходная мощность и КПД) выше, чем приведенные в таблице 1 для транзистора BLF578. При работе в нормальном температурном режиме (температуре радиатора охлаждения не более 40°С) надежность устройства остается очень высокой. Показатель TTF (Time to Failure — время, в течение которого происходит отказ 0,1% устройств) составляет 50 лет. Усилитель доступен для тиражирования. Вместе с демонстрационной платой NXP может предоставить в составе документации gerber-файлы для PCB-проектирования.

BLF578 по КПД на 10-15% превосходит своих предшественников — LDMOS-транзистор второго поколения BLF369 и широко применявшиеся в телевизионных усилителях VDMOS-транзисторы BLF248 и BLF278. Невозможно недооценивать важность КПД для усилителя — это параметр, непосредственно влияющий на основные эксплуатационные характеристики усилителя: потребляемую мощность, габариты и вес системы охлаждения и усилителя в целом, температурный режим, надежность.

BLF878 — это первый в мире 300-ватный UHF-транзистор, разработанный по 40-вольтовой LDMOS технологии шестого поколения.

От сегодняшних передатчиков цифрового телевидения (DVB-T, DVB-H) требуется большая мощность в широкой полосе частот. Транзистор BLF878 позволяет это сделать с максимальным КПД, достигающим 55% в режиме CW и 32% в режиме OFDM. На транзисторах BLF871 и BLF878 реализуется усилитель стандарта DVB-T (рис. 2) с выходной мощностью 500 Вт в режиме OFDM.

UHF-усилитель на 500 Вт стандарта DVB-T

 

Рис. 2. UHF-усилитель на 500 Вт стандарта DVB-T

Для радиовещательных применений в ближайших планах NXP — выпуск транзисторов BLF888 и BLF578. BLF888 — это 50-вольтовый LDMOS-транзистор UHF-диапазона с еще более высокой мощностью, чем у BLF878. В режиме OFDM выходная мощность планируемого к выпуску транзистора BLF888 должна составить 110 Вт (против 75 Вт у BLF878); КПД — не менее 30%; коэффициент усиления — не менее 20 дБ; CCDF 0,01% > 8 дБ; IMD — не более минус 30 dBc. BLF578 — транзистор VHF-диапазона с выходной мощностью 600 Вт в режиме CW и 1 кВт в импульсном режиме.

Операторы сотовой связи и изготовители базовых станций постоянно стараются достичь большей эффективности системы связи — по количеству соединений, которые могут быть обработаны, и по потребляемой мощности для поддержания этих соединений. В этом стремлении усилитель играет ключевую роль. Во первых, это та часть базовой станции, которая потребляет основную часть мощности; во вторых — линейность усилителя определяет какое количество запросов может быть надежно обработано, не создавая существенных помех на соседних каналах используемой полосы частот.

Сегодняшний путь к улучшению характеристик усилителя — с одной стороны, улучшение характеристик транзисторов, а с другой — применение передовых схемотехнических решений.

NXP производит транзисторы для усилителей базовых станций, работающих в различных диапазонах частот. Параметры транзисторов 6-го LDMOS-поколения диапазонов 1, 2, 2,2 ГГц приведены в таблице 2.

Таблица 2. Параметры транзисторов LDMOS 6-го поколения

Наименование Рабочий режим Напряжение питания, В Выходная
мощность, Вт
Коэффициент усиления, дБ КПД, % ACLR, dBc
Диапазон частот 800…1000 МГц
BLF6G10S-45 2C-WCDMA 28 1 23 8 -48,5
BLF6G10-45 2C-WCDMA 28 1 22,5 7,8 -49
BLF6G10LS-135R 2C-WCDMA 28 26,5 20,2 27 -40
BLF6G10LS-160 2C-WCDMA 28 32 22 26 -42
BLF6G10LS-200 2C-WCDMA 28 40 20 27 -41
BLF6G10LS-200R 2C-WCDMA 28 40 20 27 -40
Диапазон частот 1800…2000 МГц
BLF6G20S-45 2C-WCDMA 28 2,5 19,5 14 -49
BLF6G20-45 2C-WCDMA 28 2,5 19,2 14 -50
BLF6G20-75 GSM/EDGE 28 29,5 19 37,5
BLF6G20LS-75 GSM/EDGE 28 29,5 19 37,5
BLF6G20-110 2C-WCDMA 28 25 19 31 -40
BLF6G20LS-110 2C-WCDMA 28 25 19 31 -40
BLF6G20LS-140 2C-WCDMA 28 35,5 16,5 30 -40
BLF6G20LS-180 IS95 27 35,5 16,5 27 -36
BLF6G20-180PN 2C-WCDMA 32 50 18 27,5 -35
Диапазон частот 2000…2200 МГц
BLM6G22-30(G) 2C-WCDMA 28 2 29,5 8,5 -51
BLF6G22S-45 2C-WCDMA 28 2,5 18,5 13 -49
BLF6G22-45 2C-WCDMA 28 2,5 18,5 13 -49
BLF6G22-75 2C-WCDMA 28 17 18 28 -43
BLF6G22LS-75 2C-WCDMA 28 17 18 28 -43
BLF6G22LS-100 2C-WCDMA 28 25 18 32 -40
BLF6G22LS-130 2C-WCDMA 28 30 17 28,5 -40
BLF6G22LS-180 IS95 27 40 16 27
BLF6G22-180PN 2C-WCDMA 32 50 17,5 27,5 -35

О линейности транзисторов можно судить по коэффициенту утечки мощности по соседнему каналу ALCR (Adjacent Channel Leakade power Ratio). Для мощных транзисторов ALCR не хуже минус 35 dBc (тестовый сигнал 3GPP; модель 1; 64DPCH; PAR=7,5 дБ при CCDF 0,01%; разнос 5 МГц).

На диаграмме (рис. 3) показана эволюция технологии, схемотехнических решений и повышение эффективности усилителей.

Эволюция технических характеристик усилителей

 

Рис. 3. Эволюция технических характеристик усилителей

Усилители с опережающей коррекцией (Feedforward) и цифровым предыскажением (Digital Predistortion) в классе АВ уступают место усилителям с цифровым предыскажением со схемой Doherty. Дальнейшее повышение эффективности связывается с технологией на нитриде галлия на быстрых электронах (GaN-pHEMT) и схемотехникой SMPA (Switching-Mode Power Amplifier).

NXP предлагает готовые технические решения усилителей по схеме Doherty. На рисунке 4 представлены схемы и фотографии демонстрационных плат симметричного и несимметричного усилителя Doherty для диапазона 2,00…2,20 ГГц.

Демонстрационные платы симметричного и несимметричного усилителя Doherty

 

 

Рис. 4. Демонстрационные платы симметричного и несимметричного усилителя Doherty

Симметричный усилитель выполнен на двух транзисторах BLC6G22-130, а несимметричный — на транзисторах BLC6G22-100 и BLC6G22-180P. Усилители имеют выходную пиковую мощность — 55 дБм (симметричный) и 56 дБм (несимметричный); КПД — 35% (симметричный) и 42% (несимметричный).

В таблице 3 приведены характеристики транзисторов, предлагаемых NXP для усилителей в WiMAX. Для WiMAX NXP также может предложить демонстрационные платы усилителей.

Основные новинки, представленные NXP для микроволновых приложений на основе 50-вольтовой LDMOS технологии, это:

  • BLAH0912-500: частотный диапазон от 0,960 до 1,215 ГГц, выходная мощность 500 Вт (импульсный режим, длительность импульса 128 мкс, скважность 10), коэффициент усиления 15 дБ, КПД 45%. Предназначен для применения в различных системах гражданской авиации (TCAS, TACAN, MODE-S и др.).
  • BLLH1214-500: L-диапазон (1,20…1,40 ГГц), выходная мощность 500 Вт (импульсный режим, длительность импульса 100 мкс, скважность 10), коэффициент усиления 15 дБ, КПД 45%. Типовое применение — радары L-диапазона.
  • BLS6G2933-120, BLS6G2933-190P, BLS6G2729-175, BLS6G2729-270P — для применения в радарах S-диапазона.

Для S-диапазона (2,70…3,50 ГГц) по 32-вольтовой LDMOS-технологии производятся:

  • BLSH2731-120: частотный диапазон от 2,70 до 3,10 ГГц, выходная мощность 120 Вт (импульсный режим, длительность импульса 200 мкс, скважность 10), коэффициент усиления 13,5 дБ, КПД > 48%. Применение — радары S-диапазона.
  • BLSH3135-120: частотный диапазон от 3,10 до 3,50 ГГц, выходная мощность 120 Вт (импульсный режим, длительность импульса 300 мкс, скважность 10), коэффициент усиления 11 дБ, КПД > 43%. Применение — радары S-диапазона.

 

Ответственный за направление в КОМПЭЛе — Валерий Куликов

 

Получение технической информации, заказ образцов, поставка —
e-mail: standart.vesti@compel.ru

 

IP4281CZ10 — микросхема защиты интерфейсов от статического
разряда

 

Компания NXP Semiconductors представила компактную микросхему IP4281CZ10 для защиты линий высокоскоростной передачи данных от электростатического разряда (ESD protection) в корпусе UTLP (Ultra-Thin Leadless Package, ультратонкий бессвинцовый корпус).

Эта микросхема должна найти, по мнению специалистов NXP, широкое применение в телевизорах, ноутбуках, телевизионных приставках (set-top boxes), игровых консолях, в DVD-плеерах. Новая микросхема призвана защитить линии высокоскоростных интерфейсов, и в частности, HDMI 1.3, от контактного воздействия 8 кВ (уровень 4 в соответствии со стандартом IEC61000-4-2).

 

Ключевыми достоинствами IP4281CZ10 являются:

 

 

  • Соответствие геометрии контактов стандартным линиям высокоскоростных интерфейсов на базе технологий TMDS (HDMI) и ML (DisplayPort), что облегчает согласование импеданса и монтаж
  • Соответствие стандарту HDMI1.3a
  • Наличие 4-канального решения на базе корпуса UTLP10, что оптимально по сравнению с 2- и 8-канальными решениями
  • Весьма компактный корпус (1×2,5×0,5 мм)
  • Соответствие требованиям RoHS

 

Технология NXP помогает сэкономить до 80% электроэнергии

 

 

Компания NXP Semiconductors сделала следующий шаг на пути развития энергосберегающих технологий, объявив о поставке 250 миллионной микросхемы для флюоресцентных ламп. Флюоресцентные лампы представляют собой высокоэффективные энергосберегающие осветительные решения, позволяющие сэкономить до 80% электроэнергии по сравнению с обычными лампами накаливания. Разработкой таких флюоресцентных ламп NXP помогла сократить выброс углекислого газа на 500 млн. кг в год по сравнению с более традиционными осветительными решениями.

NXP поддерживает тенденции энергосбережения в индустрии осветительных устройств. Например, технология максимального использования дневного света предполагает изменение уровня освещенности в зависимости от уровня естественного освещения. NXP поставляет микросхемы управления освещенностью для ряда технологий, использующихся каждый день при освещении магазинов и офисов, например, технологий HF TL (High Frequency Tube Lamp), CFL, HID (High Intensity Discharge Lighting) и Solid State Lighting (SSL) и многих других.

NXP также поставляет широкий набор управляющих микросхем для новой технологии осветительных систем, получившей название Solid State Lighting, которая основана на использовании светодиодов высокой яркости. Технология Solid State Lighting имеет широкие перспективы, обеспечивая высокую степень надежности, гибкость при разработке и долгий срок службы устройств. Потенциальные области применения технологии включают, среди всего прочего, системы наружного освещения — использование в них технологии SSL позволит регулировать освещенность городских улиц и автотрасс.

Помимо этого, светодиодные системы с микросхемами управления освещенностью NXP позволяют контролировать интенсивность освещения.

 

По материалам сайта www.cnews.ru

 

•••

Наши информационные каналы

О компании NXP

29 сентября 2016 года было официально объявлено о рождении компании NXP. Компания была сформирована на базе подразделения по производству полупроводников знаменитой корпорации Philips – Philips Semiconductors – путем покупки 80, 1% акций этого подразделения у материнской корпорации консорциумом частных инвесторов. На момент образования в компании было пять подразделений: потребительской электроники, автомобильной электроники, идентификационных систем, мобильных и персональных устройств  и компон ...читать далее