RF前端的@@高功率末级功放已被@@GaN功率放大器@@取代@@。栅极负压偏置使其在设计上有别于其它技术@@@@，有时设计具有一定挑战性@@；但它的@@性能在许多@@应用中是独特的@@@@。阅读本文@@，了解@@Qorvo的@@电源@@管理解决方案如何消除@@GaN的@@栅极偏置差异@@。
如今@@，电子@@工程师明白@@GaN技术@@需要栅极负电压工作@@。这曾经被视为负面@@的@@@@——此处@@“负面@@”和@@“负极@@”并非双关语@@——但今天@@@@，有一些技术@@使这种栅极负压操作变得微不足道@@。今天@@，我们拥有电源@@管理集成电路@@（PMIC）器件@@，可以轻松可靠地为这些@@GaN PA通电和@@断电@@@@，以及@@PMIC所带来更多其他优势@@。我们将在下面详细介绍@@。
在这篇@@188金宝搏@@ 文章@@中@@，我们将解读@@PMIC如何用于设计和@@控制雷达@@、无线基础设施@@、卫星通信和@@其他应用中的@@@@@@RF GaN PA技术@@。我们还将探讨@@PMIC如何帮助优化射频前端@@（RFFE）设计以获得最佳性能@@。
深入探讨@@RFFE功率管理的@@系统@@挑战@@
在往期博文@@中@@，我们探讨了在@@RFFE中使用@@GaN 功率放大技术@@进行设计时遇到的@@障碍@@。以下是对相关内容的@@回顾@@：
从电力供应的@@角度来看@@，还有其他障碍@@——比如@@：
事实上@@，采用@@PMIC可完全消除上述@@障碍@@。
深入了解@@电源@@轨@@
在许多@@RF放大器系统@@中@@，RFFE的@@电源@@轨很可能为开关电源@@@@。这些开关电源@@具有高电压摆动和@@高斜率@@，这会增加噪声的@@可能性@@。此外@@还会产生少量的@@电源@@调制噪声@@，如测量的@@电源@@调制比@@（PSMR）。该@@PSMR是对调制到@@RF发射载波上的@@缺陷@@（纹波和@@噪声@@）的@@测量@@。可以使用非隔离的@@@@RF负载点调节器@@（PMIC中的@@@@RF PoL）来减少或@@消除这种噪声@@。实施@@RF PoL/PMIC可为@@RFFE应用带来最佳运行所需的@@高精度电压轨@@、快速动态响应负载@@，和@@低噪声@@。
对于@@RF功率放大器@@应用而言@@，纯净的@@发射器信号并避免电源@@干扰非常重要@@，以免在载波频率周围产生尖峰@@（其他线路辐射@@）。这正是@@RF PoL的@@优势所在@@；它能产生高输出电压@@，有助于优化功率放大器@@的@@效率@@，控制功率放大器@@件的@@额定值@@，并构建一个可调的@@控制回路@@，从而提供一个低噪声电源@@@@。如下图所示@@，借助@@SiC FETs、 ACT43950和@@ACT43850这三种电源@@链器件@@@@，可以获得全功能的@@低噪声电源@@链@@。
简化的@@电源@@@@、PMIC和@@RFFE
上述@@PMIC框图分解如下@@：
GaN PA PMIC控制器@@
· ACT43750——是一款高度集成的@@漏极开关和@@栅极负压调节器@@，可实现超快速@@RF GaN功率放大器@@漏极开关@@。此外@@，它可以自动瞬时保持恒定的@@@@RF GaN功率放大器@@栅极电压偏置时序@@，并提供动态偏置校准@@——即针对温度波动@@、电流坍塌和@@器件@@老化进行调整@@。
当@@GaN功率放大器@@因温度漂移和@@老化而产生漂移时@@，重新校准偏置点@@
电源@@——恒流稳压器和@@降压@@RF PoL
· ACT43950——一款高压恒流电容器充电控制器@@@@，与@@Qorvo的@@SiC FET配合使用@@，可提供全量程可编程的@@输出电压轨和@@电流@@
· ACT43850——RF PoL降压型@@DC-DC电源@@转换器@@；其使用@@ACT43950的@@输出并将其降至@@为@@GaN功率放大器@@优化的@@良好稳定电压@@。凭借其先进的@@配置选项@@，RFFE系统@@可以最大限度降低噪声及电磁干扰@@（EMI），从而获得最高性能@@。
在上文中@@，ACT43750调节栅极和@@漏极@@——漏极电压范围为@@10至@@55V。需要注意的@@是@@，如果您的@@系统@@设计已经实施@@了电压轨@@，ACT43750也可独立使用@@。在这种情况下@@，需要添加@@ACT43750和@@开关@@（GaN或@@Si）。系统@@中的@@@@@@ACT43750单独为@@RF系统@@的@@@@GaN器件@@提供@@10至@@55V直流恒定轨@@（适合此电压范围的@@@@GaN功率放大器@@有@@：QPD0005M、QPA0017和@@QPA2612，其它产品请访问@@@@qorvo.com/products/amplifiers/power-amplifiers）。但是@@，如不添加@@ACT43950和@@ACT43850，您的@@设计将需要更大的@@功率@@188足彩外围@@app 与@@导线@@，如上所述@@。
ACT41000可用于低电压解决方案@@；其漏极电压范围为@@@@3至@@24V。往期博文@@《使用电源@@管理模块为@@GaN功率放大器@@上电@@（和@@断电@@）》对这一器件@@进行了概述@@；此篇博文和@@相关视频@@教程@@（qorvo.com/design-hub/videos/using-advanced-power-management-to-optimize-gan-pa-performance）介绍了如何在系统@@中设置和@@使用该@@器件@@@@。
RF系统@@设计中使用@@的@@@@ACT41000 PMIC
该@@器件@@与@@上述@@@@PMIC、SiC FET和@@GaN功率放大器@@器件@@一样@@，适用于雷达@@、无线基础设施@@等领域@@。
结语@@
当@@今的@@@@RF系统@@越来越小@@，要求更宽的@@@@RF带宽@@、更高的@@功率@@、更高的@@工作温度@@，且必须比以前的@@解决方案更加可靠@@。这通常意味着系统@@复杂性的@@增加@@；但在@@RF GaN应用中采用@@@@ Qorvo的@@PMIC，能够让复杂的@@功率树更易于管理@@。PMIC使控制@@、操作和@@性能更为精确@@、可靠和@@优化@@。技术@@的@@进步让我们再次@@“惊叹不已@@”。现在@@，采用@@PMIC，设计工程师可以更好@@、更轻松地进行设计@@，同时打造技术@@高度先进的@@@@RFFE系统@@。
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来源@@：Qorvo半导体@@