GaN提供了更高的功率密度、效率和頻率靈活性。然而，為了充分利用半導(dǎo)體的潛力，嵌入式開(kāi)發(fā)人員應(yīng)該發(fā)揮材料的優(yōu)勢(shì)。下面是一些系統(tǒng)級(jí)的設(shè)計(jì)實(shí)踐。
1.線性化設(shè)計(jì)
大多數(shù)嵌入式設(shè)計(jì)師在使用GaN之前最關(guān)心的是線性化。有一種看法認(rèn)為GaN很難線性化。在某些情況下確實(shí)如此，但也有一些可管理的方法來(lái)解決線性化缺陷，從而緩解非線性和陷阱效應(yīng)。它可以通過(guò)將設(shè)備置于理想應(yīng)用空間的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)控制IQ漂移和跟蹤陷阱效果的軟件算法來(lái)實(shí)現(xiàn)。供應(yīng)商生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)成長(zhǎng)，以應(yīng)對(duì)這些確切的挑戰(zhàn)。
有一些工作需要完成，但回報(bào)是大大提高了能效。這是一個(gè)需要考慮的權(quán)衡。根據(jù)需要，一些設(shè)計(jì)師將進(jìn)行這種交易，而另一些設(shè)計(jì)師將采用傳統(tǒng)的LDMOS解決方案。雖然仍然存在改善GaN線性度的機(jī)會(huì)，但GaN晶體管的低漏源電容可以對(duì)寬和超寬瞬時(shí)帶寬信號(hào)提供更好的響應(yīng)，從而使這些信號(hào)具有更好的整體系統(tǒng)線性化。視頻帶寬也是GaN可以超越競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)的一個(gè)領(lǐng)域。
還值得注意的是，線性效率是通信行業(yè)的主要研發(fā)重點(diǎn)，多虧了數(shù)字處理和設(shè)備級(jí)的改進(jìn)，嵌入式開(kāi)發(fā)專(zhuān)家們預(yù)計(jì)GaN線性化在未來(lái)三到五年內(nèi)會(huì)有顯著的改善。當(dāng)未來(lái)幾代GaN實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)領(lǐng)先的線性時(shí)，不要感到驚訝。
2.散熱意識(shí)
GaN功率放大器在硅基技術(shù)無(wú)法達(dá)到的溫度下工作，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)內(nèi)的散熱和冷卻要求。然而，如果嵌入式設(shè)計(jì)師不小心，更高的熱密度可能會(huì)帶來(lái)挑戰(zhàn)，特別是如果使用更少的GaN PA降低了系統(tǒng)的尺寸，較小的系統(tǒng)將對(duì)意外組件施加更大的熱壓。
工程團(tuán)隊(duì)傾向于關(guān)注結(jié)溫，由于GaN-PA支持如此高的結(jié)溫，系統(tǒng)的其他部分成為限制因素，焊點(diǎn)是一個(gè)經(jīng)常被忽視的例子，系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要考慮到這一點(diǎn)。工程師最好通過(guò)重新評(píng)估內(nèi)部可靠性要求，了解GaN-PA可以在更高的溫度下工作，并在設(shè)計(jì)過(guò)程中充分利用這一點(diǎn)。
3.利用供應(yīng)商的專(zhuān)業(yè)知識(shí)
供應(yīng)商知道自己產(chǎn)品的理想應(yīng)用并不奇怪，但應(yīng)用工程師對(duì)射頻以外的嵌入式系統(tǒng)的了解會(huì)讓客戶感到震驚。為了盡可能有效，GaN-PA需要與設(shè)備的其余部分協(xié)同工作，這需要圍繞載波和峰值電壓等要素對(duì)整個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化。這在PA技術(shù)中是相當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)的，但需要注意的是，對(duì)于GaN應(yīng)用來(lái)說(shuō)，存在著相同類(lèi)型的交易空間。
盡管如此，一些客戶并沒(méi)有充分利用供應(yīng)商的應(yīng)用工程師團(tuán)隊(duì)。就如何最好地實(shí)施解決方案，嵌入式開(kāi)發(fā)人員應(yīng)該咨詢GaN供應(yīng)商，他們將知道安全地使PA發(fā)揮最大性能的所有訣竅，解決設(shè)計(jì)難題。
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