Про широкосмугових СВЧ перемикачах фірми «Peregrine Semiconductor»



Фірма «Peregrine Semiconductor» вже відома нашим читачам. Вона спеціалізується на розвитку технології КНС – Кремній На Сапфірі, ( UltraCMOS ) яка володіє підвищеною радіаційною стійкістю і використовується як для цивільних, так і для високонадійних (Space, Hi-Rel) застосувань. Перевагами технології є: низька споживана потужність, невисока вартість, висока лінійність, розширений температурний діапазон і масштабованість. За цими параметрами вони витісняють з ринку деякі традиційні GaAs перемикачі таких фірм як: Skyworks, MACOM, RFMD(Qorvo), Hittite(ADI). Швидкість перемикання і робочі потужності в основному нижче, ніж у інших виробників.

У даній статті зроблено огляд широкосмугових перемикачів фірми «Peregrine Semiconductor» та проведено їх порівняльний аналіз.

З продукції фірми «Peregrine Semiconductor» СВЧ перемикачі мають найбільш широку номенклатуру – більше 50-ти виробів, яка продовжує розширюватися – у бік підвищення робочих частот, лінійності, робочих температур і т. д…

Огляд широкосмугових перемикачів
Основні параметри перемикачів, широкосмугових з верхньою робочою частотою від 8-ми до 60 ГГц фірми «Peregrine Semiconductor» наведені в Таблиці 1 нижче. Зважаючи на їх високу лінійність, компанія ввела новий критерій оцінки: P0.1dB, замість звичного всім P1dB. Цей критерій стали використовувати й інші компанії, зокрема MACOM.

Таблиця 1 Широкосмугові перемикачі фірми «Peregrine Semiconductor»

Новинки компанії – це широкосмугові перемикачі PE42525 ( -40...+105°С ), PE426525 ( -55...+125°С ) з смугою 9 кГц – 60 ГГц і рекордним часом перемикання в лінійці: 8 нс. Їх основні характеристики наведені на Рис. 1 нижче. У даний момент доступні зразки (кристали), серійне виробництво планується на початок 2017 року. Для управління цими перемикачами необхідно два протифазних сигналу з рівнями -3 / +3 В і струмом всього лише 450. Вони випускаються в корпусі Flip-Chip і сумісні з висновками з перемикачем PE42524 з смугою 10 МГц – 40 ГГц.


Рис.1. Втрати, відображення і ізоляція перемикачів PE42525/PE426525 в залежності від частоти.

Зауважимо, що перемикачі PE95420, PE95421 – це радстойкие компоненти, які доступні через компанію E2V, яка здійснює тестування та експортний контроль. На даний момент ліцензії оформляються лише для міжнародних проектів. PE42020 – це «True DC» чіп, або «Справжній перемикач Постійної Напруги», який здатний перемикати як постійна, так і СВЧ сигнали до 8-ми ГГц.

Порівняльний аналіз SPDT перемикачів до 25/40/60 ГГц
Проведемо порівняльний аналіз перемикачів. На жаль, пряме порівняння виробів від різних виробників можливо рідко, тому заявлені вище цифри умовні. Це пов'язано з тим, що як правило, конкретний перемикач розробляється під вимоги великого замовника. СВЧ вимірювання за межами цих вимог зазвичай не проводяться. В результаті перемикач може бути працездатний далеко за межами заявленої смуги частот, але його використання там не гарантується виробником. Цим же чинником пояснюється великий розкид по окремо взятих параметрами, здавалося б одного класу перемикачів.

Порівняльний аналіз перемикачів «до 25 ГГц» проведемо, взявши за основу PE42522 компанії «Peregrine Semiconductor». Основні їхні параметри наведені в Таблиці 2 нижче. Очевидно, що за сукупністю параметрів PE42522 складно назвати «кращим у своєму класі». Тим не менш, деякі конкурентні переваги у нього є. Так, IP3 по входу 59дБм має тільки перемикач MACOM, споживана потужність якого вище >1000 разів. Непогано виглядають також втрати і ізоляція на низьких частотах. PE42522 має окремий вхід управління, сумісний з 3.3 логікою, що зручно для користувача. При подачі негативного напруги мікросхема може бути використана в режимі шунтування (bypass).

Таблиця 2. Порівняння PE42522 з провідними світовими виробниками:



Продовжимо порівняння для класу «до 40 ГГц на базі PE42524. Основні параметри перемикачів наведені в Таблиці 3 нижче. Тут вже компанія «Peregrine Semiconductor» ставить маленькі рекорди. PE42524 попереду всіх (в таблиці) як на споживання у 15 нВт, так і за допустимої потужності в 32 дБм! І — вона вже далеко не сама повільна. :) Рекордне споживання досягнуто за рахунок відмови від живлення мікросхеми як такої, що однак, не призвело до двох-полярному противофазному управління -3.3 / +3.3 В. Якщо говорити про ізоляцію у всьому діапазоні частот і IP3 по входу — то краще PE42524 тільки ADRF5021, і знову за рахунок багаторазово більшої потужності.

Таблиця 3. Порівняння PE42524 з провідними світовими виробниками:



Завершує наш невеликий порівняльний аналіз клас «до 60 ГГц» на базі PE426525. Тут ми вже можемо говорити про «кращому перемикачі в класі» по сукупності параметрів. До них відносяться: низьке споживання в 2.7 мкВт, ізоляція, максимальна потужність, IP3 по входу. По швидкості перемикання PE426525 поступається лише AMMC-2008. Її втрати на деяких частотах краще, ніж у аналогів фірм Hittite (ADI) і Avago. Відзначимо також розширений діапазон робочих температур -55...+125 град. З) — найширший у всій лінійці перемикачів компанії «Peregrine Semiconductor».

Таблиця 4. Порівняння PE426525 з провідними світовими виробниками:



Побажаємо ж фірмі «Peregrine Semiconductor» успіхів у нових розробках. Хто знає, може в 2018 році ми побачимо перемикачі UltraCMOS до 80 ГГц?

З сайту компанії ЕФО можна також завантажити наступні статті:

«UltraCMOS від Peregrine Semiconductor — нова технологія створення змішувачів на Si»
«Фірма «Peregrine Semiconductor»: Мікросхеми для управління фазою і не тільки!»
«Двополюсний перемикач PE42020 — новинка від фірми Peregrine Semiconductor»
Джерело: Хабрахабр

0 коментарів

Тільки зареєстровані та авторизовані користувачі можуть залишати коментарі.