Freescale MRF8S21100HS

Конечно, вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости для усилителя мощности Freescale/NXP MRF8S21100HS.

Описание

MRF8S21100HS — это транзистор для усиления мощности в диапазоне УВЧ (UHF), выполненный по технологии LDMOS (Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor). Это компонент, разработанный специально для приложений, требующих высокой линейности и эффективности.

Ключевые особенности и назначение:

• Основное применение: Выходные каскады усилителей мощности в базовых станциях сотовой связи стандартов 2G (GSM, EDGE), 3G (W-CDMA, UMTS) и 4G (LTE). Оптимизирован для работы в частотном диапазоне, используемом этими технологиями.
• Ключевые преимущества LDMOS: Высокая линейность (что критично для современных модуляций с переменной амплитудой, таких как W-CDMA и OFDM в LTE), хороший коэффициент усиления, устойчивость к рассогласованию нагрузки (высокий КСВ) и надежность.
• Архитектура: Это одноканальный (push-pull) транзистор, что означает, что внутри одного корпуса интегрированы два согласованных транзистора, работающих в противофазе. Это улучшает линейность и подавляет четные гармоники.
• Корпус: Выполнен в популярном и технологичном корпусе Air-Cavity Plastic Overmold (OVM), который обеспечивает хороший теплоотвод и низкую паразитную индуктивность выводов.

Производитель: Изначально разработан компанией Freescale Semiconductor. После слияния в 2015 году продукт и вся линейка RF Power перешли под управление NXP Semiconductors.

Технические характеристики (ТТХ)

Приведены типовые характеристики при стандартных условиях испытаний (как правило, Vdd = 28V, Pout = 20W для среднего уровня мощности, Pout = 100W для пикового, частота 2110 МГц). Для проектирования всегда необходимо использовать официальный даташит.

| Параметр | Значение | Условия / Примечания | | :--- | :--- | :--- | | Диапазон частот | 2110 – 2170 МГц | Оптимизирован для полосы UMTS/LTE Band 1 (Uplink). Может использоваться в смежных диапазонах. | | Выходная мощность (Pout) | 20 Вт (средняя) | Для сигналов 3G/4G (W-CDMA, LTE). | | | 100 Вт (пиковая) | Пиковая мощность в импульсе. | | КПД (Drain Efficiency) | ~40% (тип.) | При номинальной выходной мощности. | | Коэффициент усиления (Gain) | ~17 дБ (тип.) | При номинальной мощности. | | Линейность (ACLR) | < -50 дБc (тип.) | Для W-CDMA, критичный параметр для стандартов связи. | | Напряжение питания (Vdd) | 28 В | Стандартное для стационарных усилителей LDMOS. | | Ток покоя (Idq) | ~ 200 мА (тип.) | Настраиваемый параметр для оптимизации линейности/КПД. | | Класс усиления | AB | Обеспечивает баланс между линейностью и эффективностью. | | Тепловое сопротивление (RthJC) | ~ 0.5 °C/Вт | От перехода (junction) до корпуса (case). Важно для расчета системы охлаждения. | | Монтаж | Прямой монтаж на печатную плату (Flange) | Требуется качественный тепловой контакт с радиатором. |

Парт-номера (Part Numbers) и Варианты

Основной парт-номер — MRF8S21100HS. Однако он может поставляться в различных вариантах, которые указываются суффиксом. Также существуют версии для других частотных диапазонов.

• MRF8S21100HSR3 — Стандартный парт-номер для заказа. Суффикс R3 часто указывает на тип упаковки (напр., на ленте-релле для автоматического монтажа).
• MRF8S21100HSR5 — Аналогично, может отличаться упаковочной ревизией или условиями поставки.

Важно: При заказе необходимо уточнять точный парт-номер у дистрибьютора NXP или в актуальном прайс-листе.

Совместимые и Аналогичные Модели

Совместимость в данном классе компонентов не является прямой (pin-to-pin), а определяется функциональной и электрической заменяемостью в рамках одного частотного диапазона и уровня мощности. Замена почти всегда требует перенастройки входной/выходной согласующей цепи.

1. От того же производителя (NXP / Freescale):

• MRF8S21100H — Более ранняя или альтернативная версия того же транзистора. Буква S в MRF8S... часто обозначает "стандартизированную" версию с улучшенными параметрами воспроизводимости.
• MRF8S21200HS — Аналогичный транзистор, но оптимизированный для диапазона 2300-2400 МГц (LTE Band 40, WiMAX).
• MRF8S20140HS / MRF8S20140H — Модель на 140 Вт (пиковая) для того же или близкого диапазона. Используется, если требуется больший запас по мощности.
• MRF7S21100H / MRF7S21100HS — Модель из предыдущего поколения (Gen7) с несколько другими характеристиками. Может использоваться как аналог при перепроектировании.
• AFT09MS015NT / AFT09MS015N — Транзистор NXP для близкого диапазона (например, 915 МГц), но демонстрирующий эволюцию линейки.

2. От других производителей (Прямые конкуренты/аналоги):

• Ampleon (выделилась из NXP):
  • BLF8G22LS-200PV или другие модели серии BLF8G... — Аналогичные LDMOS транзисторы от компании, которая унаследовала часть RF-активов NXP. Требует проверки по частотному диапазону.
• MACOM (приобрела часть активов Infineon и др.):
  • MHT-2100N или аналоги из серии MHT... — Транзисторы на основе технологии LDMOS/GaN, конкурирующие в данном сегменте.
• Wolfspeed (Cree) / Qorvo:
  • CGH31240F (Wolfspeed) или T1G2025042-FS (Qorvo) — Это уже транзисторы на нитриде галлия (GaN HEMT), которые являются следующем поколением после LDMOS. Они предлагают более высокую мощность, КПД и рабочую частоту, но, как правило, дороже и могут требовать иного подхода к схемотехнике.

Важное примечание:

MRF8S21100HS — это специализированный компонент для телекоммуникационной инфраструктуры. Его применение требует глубоких знаний в проектировании ВЧ-усилителей, наличия оборудования для настройки и тестирования (ВЧ-генераторы, анализаторы спектра, нагрузки). Замена на аналог всегда влечет за собой необходимость пересчета и оптимизации согласующих цепей, цепей смещения и системы охлаждения.