GaN偏置電路設(shè)計指南的詳細資料說明

　　本文提供了GaN晶體管的一般偏置電路設(shè)計信息。有許多不同的設(shè)計方法可以用來成功地實現(xiàn)GaN偏置電路，其中可以作出權(quán)衡，以優(yōu)化應(yīng)用的性能、成本、尺寸和復(fù)雜性。本文件強調(diào)了最小偏置電路設(shè)計要求，以防止可能影響性能或?qū)е略O(shè)備故障的意外偏置條件。有關(guān)偏置電路設(shè)計的幫助，請聯(lián)系Qorvo應(yīng)用支持部門。

　　Qorvo-GaN器件是耗盡型器件，因此在漏極電壓存在時需要負柵極電壓以防止損壞。當(dāng)柵極電壓為VGS=0v，并且存在漏極電壓時，器件將具有大電流和大功率損耗，這可能會永久損壞器件。用戶應(yīng)通過硬件或軟件控制確保當(dāng)存在漏極電壓時，設(shè)備上始終存在負柵極電壓。用戶還應(yīng)考慮漏極偏壓饋源上旁路電容器的放電，該漏極偏壓饋源在漏極電源電壓消除后可保持一段時間的電壓。

　　用戶通過調(diào)整柵極電壓（VGS）來設(shè)置器件的IDQ偏置電流，由于GaN器件的閾值變化，Qorvo建議調(diào)整每個器件的柵極電壓，以保持器件之間的靜態(tài)偏置電流一致。固定柵極電壓偏置電路由于閾值的變化會導(dǎo)致大范圍的IDQ。固定電壓的情況下，可以從低或無電流的IDQ到非常高的IDQ電流分布的設(shè)備。低IDQ會影響射頻性能，而高電流也會影響性能，甚至在電流過高時損壞設(shè)備。設(shè)計人員可參考數(shù)據(jù)表了解參考偏差條件。設(shè)計者還可以靈活地調(diào)整與數(shù)據(jù)表不同的偏差，以針對不同的性能標(biāo)準(zhǔn)進行優(yōu)化。調(diào)節(jié)靜態(tài)電流會影響增益、效率、線性度和穩(wěn)定性。可以優(yōu)化偏差以在這些參數(shù)之間進行權(quán)衡。當(dāng)偏離推薦的數(shù)據(jù)表偏壓條件時，設(shè)計者需要確認沒有超過耗散功率限制或電源電壓限制。溫度影響閾值電壓，在恒定柵極電壓下，閾值電壓會導(dǎo)致漏極電流的變化。圖1顯示了具有固定VG的IDQ與溫度的關(guān)系示例。如果應(yīng)用要求在線性應(yīng)用中保持恒定電流，則必須調(diào)整VGS以保持恒定電流。圖2顯示了維護固定IDQ的vg示例。