使用PIN二极管设计：离散HMIC还是AlGaAs？

发布时间：2019-01-22 17:11:12     浏览：1990

乍一看，实施固态射频或微波开关似乎并不是一项艰巨的任务：确定并评估适当的集成电路（IC）开关，如果不存在，请选择PIN二极管以包含在离散的定制设计中。由于操作频率高，毫米波RF开关似乎更具挑战性。

当一个人调查可用于此任务的产品时，他们的多样性可能是压倒性的。硅分立PIN二极管？MACOM的硅异质微波集成电路（HMIC TM）PIN二极管集成电路？砷化镓（GaAs）离散PIN二极管？铝镓砷（AlGaAs）IC？对于复合问题，有几种可行的电路拓扑结构，例如仅串联二极管，串联并联二极管，仅限并联二极管等。设计师如何确定如何进行？

 

 

分流PIN二极管SPDT

高隔离通用PIN SPDT

 
 
shunt pin.png
high isolation.png
 
 
 
 

macom product.png离散设计与集成电路

与设计分立开关电路相比，将集成电路开关实现到系统中通常更容易。IC开关设计人员是选择最佳二极管特性和开关拓扑以满足开关所需性能规格的专家。IC开关用户只需选择最好的IC，然后设计适当的控制信号偏置解耦网络。一些产品，包括MACOM的IC开关，甚至包括偏置去耦网络。

离散二极管开关设计可以针对IC开关可能不存在的特殊性能要求进行优化，例如插入损耗，隔离，功率处理和开关时间。

 

hmic.png

HMIC TM开关过程

MACOM的HMIC技术将玻璃和硅加入到单一的整体结构中。HMIC工艺使用自动批量工艺制造和测试技术，以生产二极管结构，电阻和反应集总元件，所有这些元件都可以用于高性能微波集成电路的小尺寸和低损耗。应用于晶圆级，这旨在显着降低器件的尺寸，成本和性能限制，同时还显着提高传统二极管，有源，无源，混合和芯片和线微波电路的可重复性。

由于HMIC晶片工艺的特性，HMIC开关设计中的所有PIN二极管必须具有相同的I层厚度。HMIC开关只能包括硅PIN二极管，其工作频率上限约为30 GHz。

 

macom product.png

AlGaAs开关工艺

MACOM专有的AlGaAs技术具有显着优势，包括毫米波段的超宽带宽能力，低插入损耗，低偏置电流消耗，紧凑的芯片尺寸，BCB划痕保护以及集成偏置网络的可用性。

在MACOM专有的AlGaAs PIN二极管技术中，二极管的阳极层掺杂有精心控制的铝浓度。这可以在P和I层的界面处产生更大的带隙，最终可以产生比其他相同的GaAs PIN二极管结构具有更低串联电阻的PIN二极管（参见：使用二极管设计：为什么选择AlGaAs？） 。预期的结果是在毫米波频率达到和高于100GHz时的性能得到改善。

 

做出最好的决定

设计人员选择遵循实施PIN二极管开关功能的方法受许多因素的影响：工作频率和带宽，功率处理要求，开关时间要求，最大可接受插入损耗，最小所需隔离，尤其是电路设计师对开关设计的知识和经验水平。MACOM提供HMIC集成电路开关，从单刀双掷到单刀四掷，AlGaAs集成开关，从单刀单掷到单刀八掷，以及业界最广泛的分立硅，GaAs和AlGaAs PIN二极管。

上一篇: 使用具有独立栅极偏置控制的并行晶体管的GaN HEMT放大器的线性增强

下一篇: HMC554ALC3B/HMC554ALC3BTR双平衡混频器 adi现货

推荐资讯

  • 关于THUNDERLINE-Z产品申明
    关于THUNDERLINE-Z产品申明 2020-10-14 15:54:05

    深圳市立维创展科技有限公司，是美国THUNDERLINE-Z & Fusite品牌在中国的授权渠道商，其金属玻璃密封端子，已广泛应用于航天、军事、通信等高可靠性领域。

  • ​AAT-15-479/1S电压控制衰减器：高性能微波幅度调节
    ​AAT-15-479/1S电压控制衰减器：高性能微波幅度调节 2025-04-29 16:21:13

    AAT-15-479/1S 是美国 PULSAR Microwave 公司推出的高性能电压控制衰减器，专为微波电路精确幅度调节设计，具备 0.5 - 2 GHz 频率范围、64 分贝衰减范围、低插入损耗（最大 3.5 dB）及高功率处理能力（高达 +27 dBm）等特性，采用 SMA 连接器，工作温度范围 -25℃至 +80℃，在通信、测试测量、雷达系统中可用于精确调控信号强度、适配量程、避免接收机过载及增强回波检测能力。