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氮化镓场效应晶体管 如何为射频和汽车应用选择GaN FETs 1 min Guide Books 所有电子设备都需要一定程度的电源转换、调节和整流,但在先进技术讨论中,高效电源的话题从未像现在这样处于前沿。电源传输和转换的考虑因素过去更多地集中在噪声和热量上,而今天,这些考虑因素现在聚焦于为先进系统量身定制的策略。每当你需要进行电源转换时,你也需要确保尽可能低的热量散发,因为这对设备的可靠性至关重要。 无线系统是一个需要非常高电源效率且在功率放大器和发射器阶段的功率散发最小化的领域。随着2019年新智能手机中的 5G调制解调器在夏季天气下关闭的消息,行业面临RF系统中的热管理问题,无论是在电源管理还是RF电源传输方面。今天,汽车电源管理系统带来了类似的挑战,这需要创新的正确组件和创新解决方案来进行电源传输和调节。 GaN FETs在这两个领域都提供了解决方案,这得益于它们非常高的功率极限、高频率极限和高热导率到SiC或Si基板。GaN FETs现在变得更加普遍,许多型号可以从主要分销商那里获得。问题是,应该如何选择GaN FETs,以及在汽车与RF系统中考虑哪些重要规格?在这份指南中,我们将检查一些这些重要点,并展示一些适合每种类型系统的示例组件。 为什么使用GaN FETs? 这个问题涉及选择汽车系统和RF设备中GaN FETs的重要标准。GaN FETs是高电子迁移率晶体管(HEMTs),其优越的材料和设备属性使它们非常适合汽车电源系统和RF设备中更先进的应用。在某些方面,这两个领域在电源转换方面有所融合;这些电源系统以高开关频率、高输出电流和通常高电压运行。 GaN FETs的以下材料特性在RF和汽车电力电子中提供了重要优势: 击穿场:GaN的击穿电场比Si高(大约是Si的15倍),因此GaN设备可以在比同尺寸Si MOSFET更高的电压下运行。 电子迁移率:GaN的电子迁移率比Si高,因此GaN晶体管可以比具有相同R_ON电阻的Si晶体管物理尺寸更小。 热导率:GaN的热导率比Si高(大约是2倍),因此它可以更有效地将热量散发到其基板或散热器中。 电容:GaN FET上的输入间电容比同尺寸Si 阅读文章
FETs的不同类型有哪些? 1 min Guide Books 电气工程师 PCB 设计工程师 Systems Engineers/Architects 电气工程师 电气工程师 PCB 设计工程师 PCB 设计工程师 Systems Engineers/Architects Systems Engineers/Architects 场效应晶体管(FETs)是当今数字逻辑的主力军,但它们在数字集成电路之外还有大量应用,从电机驱动器到电压调节器以及特殊放大器都可以利用不同类型的FETs,而且与双极结型晶体管(BJT)相比,离散FETs有一些有用的优势使其更受欢迎。 尽管高级组件和应用不断专注于根本性地修改和优化FET架构,但离散的BJTs和FETs将继续存在。各种类型的FETs在不同系统中都有其位置,设计师可以通过最佳的供应链工具找到他们需要的确切FETs。如果你不确定应该使用哪种类型的FET,阅读我们的指南以了解更多关于不同FETs及其最重要的规格。 FETs的类型及其应用 场效应晶体管,或简称FETs,构成了现代数字集成电路的基础。就像早期的BJTs一样,FETs是三端开关(如果你包括MOSFET中的本体端,则为四端),通过向栅极施加电压来控制源极和漏极之间的电流流动。一旦向栅区施加电压,通道电阻就会随输入电压的函数而切换状态。这些是不同类型FETs的基本原理。 FETs分为三种不同类型:绝缘栅FETs(更广为人知的MOSFETs)、结FETs(JFETs)和金属-半导体FET(MESFET)。下面的流程图简要总结了这三种类型的FETs及其子类型。在不同类型的MOSFETs中,增强型或耗尽型FETs的选择为设计师在其系统中实现开关(例如,在电源调节器中)提供了一定的灵活性。 有这么多不同类型的FETs可供选择,哪一种是最好的,它们与BJTs相比如何?让我们更深入地探讨哪些类型的FETs对不同应用至关重要。 MESFET应用 MESFETs通常用作RF应用中要求高功率输出的驱动器或开关。商用MESFET组件有多种封装可供选择;SO/SOIC/SOP封装的组件可提供达到~8 GHz的带宽,而在QFN封装中可以访问高达~30 GHz的高频率。高频MESFETs通常由SiGe(低至中等功率输出)或GaAs(用于高功率输出)制成,你会发现这些结构 集成到高频SoCs中。 MOSFET应用 在各种类型的FET中,MOSFET可能享有最广泛的实际应用范围。这些组件在许多 电力电子应用中占有一席之地,因为它们可以处理达到千瓦级的开关功率。当然,任何熟悉现代CMOS逻辑电路的人都应该知道MOSFET构成了CMOS设备的基础。 如果你需要为开关应用选择一个离散的MOSFET,那么如何开关该设备就非常重要,因为你需要选择正确的电压极性应用于栅区。增强型NMOS经常被用作高电压/电流下的电源调节和调整应用中的开关元件;我发现这使得接地和布局更加容易,因为你只需要在板子周围提供正电压。 JFET应用 JFET也有n型和p型两种,其中n型通常被使用,因为电子的迁移率比空穴大。JFET在漏源电压足够高时也有一个击穿区域(类似于pn二极管的击穿)。与MOSFET相比,JFET具有以下特点: 仅耗尽模式 较低的频率漂移 较低的输入阻抗 阅读文章