对于氮化镓 (GaN) 功率放大器，设计师需要考虑非线性操作，包括 RF 电流-电压 (I‑V) 波形会发生的状况。优化非线性行为设计的一种方法就是仿真内部 I-V 波形。本文将为您介绍：

<ul>
<li>
<p>I-V 波形的定义</p>
</li>
<li>
<p>功率放大器工作类型</p>
</li>
<li>
<p>内部和外部 I‑V 波形</p>
</li>
<li>
<p>功率放大器设计的&ldquo;波形工程&rdquo;方法</p>
</li>
</ul>

<p>专注于引入新品并提供海量库存的电子元器件分销商贸泽电子 (<a href="http://www.mouser.com/?cm_mmc=PressRelease-PR-_-Maxim-_-MAX11168-_-2014… Electronics</a>) 即日起备货 <u><a href="https://www.mouser.com/Texas-Instruments/">Texas Instruments</a></u>的<u><a href="https://www.mouser.com/

<p>专注于新产品引入 (NPI) 并提供极丰富产品类型的业界顶级半导体和电子元件分销商贸泽电子 (<a href="https://www.mouser.com/?utm_source=pressrelease&amp;utm_medium=pr&amp;u… Electronics</a>) 即日起备货<a href="https://www.mouser.com/Analog-Devices?ut

<strong>摘要</strong>

电信行业不断需要更高的数据速率，工业系统不断需要更高的分辨率，这助推了满足这些需求的电子设备工作频率的不断上升。许多系统可以在较宽的频谱中工作，新设计通常也会有进一步增加带宽的要求。在许多这样的系统中，人们倾向于使用一个涵盖所有频带的信号链。半导体技术的进步使高功率宽带放大器功能突飞猛进。GaN革命席卷了整个行业，并且可以让MMIC在几十种带宽下生成1 W以上的功率，因此，这个过去由行波管主导的领域已经开始让步于半导体设备。更短栅极长度的GaAs和GaN晶体管的出现以及电路设计技术的升级，衍生了一些可以轻松操作毫米波频率的新设备，开启了几十年前难以想象的新应用。本文将简要描述支持这些发展的半导体技术的状态、实现最佳性能的电路设计考虑因素，还列举了展现当今技术的GaAs和GaN宽带功率放大器(PA)。

氮化镓(GaN)功率半导体技术和模块式设计的进步，使得微波频率的高功率连续波(CW)和脉冲放大器成为可能。

通过减少器件的寄生元件，以及采用更短的栅极长度和更高的工作电压，GaN晶体管已实现更高的输出功率密度、更宽的带宽和更好的DC转RF效率。
作为反射频电子战(CREW)应用的首选技术，GaN已有成千上万的放大器交付实际使用。现在，该技术也被部署到机载电子战领域，开发中的放大器能够在RF/微波范围的多个倍频程上提供数百瓦的输出功率。

ADI的“比特转RF”计划将整合公司在基带信号处理和GaN功率放大器(PA)技术方面的优势。通过使用预失真和包络调制等技术，这种整合将有利于提高PA线性度和效率。

了解我们的隔离、控制、检测和通信技术如何直接通过部署WBG（宽带隙）功率转换及日益复杂的多级控制拓扑来解决面临的挑战。

<iframe src='//players.brightcove.net/706011717001/BywpcfpJg_default/index.html?videoId=5527287155001' allowfullscreen frameborder=0 width="600" height="338"></iframe>

有一种说法，最传统的半导体是硅Si，主要解决数据运算、存储的问题；而最新的半导体却以GaN为代表，它在光电转化方面性能突出，在微波信号传输方面效率很高，可以广泛地应用于照明、显示和通讯领域。可以说，GaN确实是目前最为新鲜的半导体技术，而且它的未来前景十分广阔！

现如今，已经听到我们的行业大咖宣布，“GaN将迎来黄金发展时间。”这一公告似乎在暗示，GaN已准备好出现在广大听众、用户或为数众多的应用面前。同时也表明，GaN技术已经如此成熟，不能认为它是一个有问题的技术。

<strong>Get Ready! 迎接全新GaN技术</strong>

测试GaN的一种方法是查看采用GaN的电源的开发过程。

多数情况下，电源设计人员使用数字控制来演示GaN应用，可能是因为数字化控制的灵活性较好，能够让设计人员精确控制开关波形，也可能是数字控制可以提供克服任意GaN缺点的多个控制回路和保护电路。

Texas Instruments LMG5200 80V GaN半桥功率级借助增强模式氮化镓 (GaN) FET提供了一套集成功率级解决方案。 该器件包含两个80V GaN FET，它们采用半桥配置并由一个高频GaN FET驱动器驱动。 GaN FET在功率转换方面的优势显著，因为其反向恢复电荷几乎为零，输入电容CISS也非常小。 所有器件均安装在一个完全无键合线的封装平台上，尽可能减少了封装寄生元件数。 该器件的输入与TTL逻辑兼容，并且无论VCC电压如何，最高都能够承受12V的输入电压。 专有的自举电压钳位技术确保了增强模式GaN FET的栅极电压处于安全的工作范围内。

大多数的人已经了解了GaN在开关速度方面的优势，及能从这些设备中获得的利益。缩小功率级极具吸引力，而更高的带宽则是锦上添花！假设您拥有可使车速达到200英里/小时的汽车轮胎，但您的车只有60英里/小时的悬架、制动和转向系统，这时，我们需要的是GaN驱动程序，不仅可以处理速度和传播延迟，也可以帮助GaN设备自身优化。这些驱动程序也有利于提高GaN设备的易用性，并助力电源设计人员完成高性能的设计，减少迭代。

通过TI易于使用的集成型可靠GaN解决方案实现世界级功率密度。

<strong>为何使用GaN？<>/strong

低输入和输出电容可降低硬开关转换器中的开关损耗，并在硬开关转换器和软开关转换器中实现更高的开关频率。
硬开关半桥转换器中具有接近零的反向恢复电荷损耗，因此可实现新的拓扑结构，如图腾柱 PFC。
大幅减少的开关损耗可缩短过渡期，并带来更快的开关速度，同时减少或取消散热器。

观看Gary Lerude (Microwave Journal)和Bryan Goldstein（ADI航空航天与国防业务部门总经理）的访谈，了解氮化镓器件和解决方案的最新进展与新应用。