探索 HMC253AQS24/253AQS24E：DC - 2.5 GHz 的 GaAs MMIC SP8T 非反射開(kāi)關(guān)

引言

在當(dāng)今的電子設(shè)備中，開(kāi)關(guān)是不可或缺的組件，特別是在通信領(lǐng)域，如 CATV/DBS、CDMA、Cellular/PCS 等應(yīng)用中，對(duì)高性能開(kāi)關(guān)的需求日益增長(zhǎng)。今天我們要介紹的 HMC253AQS24/253AQS24E 是一款非常出色的 GaAs MMIC SP8T 非反射開(kāi)關(guān)，它在 DC - 2.5 GHz 頻段內(nèi)表現(xiàn)卓越。

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典型應(yīng)用

HMC253AQS24/253AQS24E 適用于多種 DC - 2.5 GHz 的應(yīng)用場(chǎng)景，包括 CATV/DBS、CDMA 以及 Cellular/PCS 等。這些應(yīng)用對(duì)開(kāi)關(guān)的性能要求較高，而該開(kāi)關(guān)憑借其出色的特性能夠很好地滿足需求。大家在實(shí)際項(xiàng)目中遇到類似的應(yīng)用場(chǎng)景時(shí)，不妨考慮一下這款開(kāi)關(guān)，想想它是否能為你的設(shè)計(jì)帶來(lái)更好的效果呢？

功能特性

低插入損耗

在 2 GHz 時(shí)，插入損耗僅為 1.1 dB。插入損耗越低，信號(hào)在傳輸過(guò)程中的損失就越小，這對(duì)于保證信號(hào)的質(zhì)量至關(guān)重要。在不同的頻率范圍內(nèi)，插入損耗也有相應(yīng)的典型值和最大值，具體如下表所示：	Parameter	Min.	Typ.	Max.
Insertion Loss	DC - 1.0 GHz	1.0	1.5	dB
	DC - 2.0 GHz	1.1	1.7	dB
	DC - 2.5 GHz	1.4	2.1	dB

單正電源供電

僅需 Vdd = +5V 的單正電源，簡(jiǎn)化了電源設(shè)計(jì)。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，單電源供電可以減少電源模塊的數(shù)量，降低成本和設(shè)計(jì)復(fù)雜度。

集成 3:8 TTL 解碼器

集成的 3:8 TTL 解碼器使得開(kāi)關(guān)只需要 3 條控制線和一個(gè)正偏置就能選擇每條路徑，減少了控制線路的數(shù)量，提高了設(shè)計(jì)的集成度。

24 引腳 QSOP 封裝

這種封裝形式便于安裝和焊接，并且具有較好的散熱性能。

電氣規(guī)格

電氣規(guī)格是衡量開(kāi)關(guān)性能的重要指標(biāo)，以下是一些關(guān)鍵的電氣參數(shù)：

插入損耗

在不同頻率范圍內(nèi)，插入損耗有不同的典型值和最大值，前面已經(jīng)詳細(xì)列出。

隔離度

在 DC - 1.0 GHz、DC - 2.0 GHz 和 DC - 2.5 GHz 頻率范圍內(nèi)，隔離度的典型值分別為 40 dB、35 dB 和 33 dB，最小值分別為 35 dB、30 dB 和 28 dB。高隔離度可以有效減少不同通道之間的干擾。	Parameter	Frequency	Min.	Max.
Isolation	DC - 1.0 GHz	35	40	dB
	DC - 2.0 GHz	30	35	dB
	DC - 2.5 GHz	28	33	dB

回波損耗

“導(dǎo)通狀態(tài)”和“關(guān)斷狀態(tài)”下的回波損耗也有相應(yīng)的典型值，在不同頻率范圍內(nèi)表現(xiàn)良好。	Parameter	Min.	Max.
Return Loss “On State”	DC - 1.0 GHz	21	dB
	DC - 2.0 GHz	20	dB
	DC - 2.5 GHz	16	dB
Return Loss (RF1 - 8) “Off State”	0.3 - 2.5 GHz	8	dB
	0.5 - 2.5 GHz	13	dB

輸入功率和截點(diǎn)

輸入功率為 1 dB 壓縮時(shí)，在 0.3 - 2.5 GHz 頻率范圍內(nèi)，典型值為 23 dBm，最小值為 20 dBm。輸入三階截點(diǎn)在相同頻率范圍內(nèi)，典型值為 46 dBm，最小值為 41 dBm。	Parameter	Frequency	Min.	Typ.	Max.	Units
Input Power for 1 dB Compression	0.3 - 2.5 GHz	20	23		dBm
Input Third Order Intercept (Two - Tone Input Power = +10 dBm Each Tone)	0.3 - 2.5 GHz	41	46		dBm

開(kāi)關(guān)特性

開(kāi)關(guān)的上升時(shí)間和下降時(shí)間（10/90% RF）在 0.3 - 2.5 GHz 頻率范圍內(nèi)典型值為 20 ns，導(dǎo)通時(shí)間和關(guān)斷時(shí)間（50% CTL 到 10/90% RF）典型值為 90 ns。	Parameter	Frequency	Min.	Typ.	Max.	Units
Switching Characteristics tRISE, tFALL (10/90% RF)	0.3 - 2.5 GHz		20		ns
Switching Characteristics tON, tOFF (50% CTL to 10/90% RF)	0.3 - 2.5 GHz		90		ns

偏置電壓和電流

偏置電壓范圍

Vdd 范圍為 +5 Vdc ± 10%，在 +5 V 時(shí)，典型電流 Idd 為 4.5 mA，最大電流為 7.5 mA。	Vdd (Vdc)	Idd (Typ.) (mA)	Idd (Max.) (mA)
+5	4.5	7.5

TTL/CMOS 控制電壓

低電平狀態(tài)下，電壓范圍為 0 到 +0.8 Vdc，典型電流小于 1 μA；高電平狀態(tài)下，電壓范圍為 +2.0 到 +5 Vdc，典型電流為 60 μA。	State	Bias Condition
Low	0 to +0.8 Vdc @ <1 μA Typ.
High	+2.0 to +5 Vdc @ 60 μA Typ.

需要注意的是，在 RFC 和 RF1 - 8 端口需要使用直流阻隔電容器。

絕對(duì)最大額定值

偏置電壓范圍

端口 Vdd 的偏置電壓范圍最大為 +7.0 Vdc。

控制電壓范圍

控制電壓范圍（A, B, C）為 -0.5V 到 Vdd +1Vdc。

通道溫度

通道溫度最高可達(dá) 150 °C。

熱阻

通過(guò)路徑和終止路徑的熱阻分別為 183 °C/W 和 274 °C/W。

工作溫度

工作溫度范圍為 -40 到 +85 °C。

最大輸入功率

在不同頻率范圍內(nèi)，終止路徑和通過(guò)路徑的最大輸入功率有所不同，例如在 0.05 - 0.5 GHz 時(shí)，終止路徑為 +20 dBm，通過(guò)路徑為 +20 dBm；在 0.5 - 2.5 GHz 時(shí)，終止路徑為 +25 dBm，通過(guò)路徑為 +23.5 dBm。

ESD 敏感度

HBM 類為 1A。

真值表

通過(guò)控制輸入 A、B、C 的高低電平狀態(tài)，可以選擇不同的信號(hào)路徑，如下表所示：	Control Input
A	B	C
Low	Low	Low	RF1
High	Low	Low	RF2
Low	High	Low	RF3
High	High	Low	RF4
Low	Low	High	RF5
High	Low	High	RF6
Low	High	High	RF7
High	High	High	RF8

封裝信息

Part Number	Package Body Material	Leadframe Plating	MSL Rating	Package Marking [3]
HMC253AQS24	Low Stress Injection Molded Plastic Silica and Silicon Impregnated	Sn/Pb Solder	MSL1 [1]	HMC253A XXXX
HMC253AQS24E	RoHS - compliant Low Stress Injection Molded Plastic Silica and Silicon Impregnated	100% Matte Tin	MSL1 [2]	HMC253A XXXX

[1] Max peak reflow temperature of 235 °C [2] Max peak reflow temperature of 260 °C [3] 4 - Digit lot number XXXX

評(píng)估電路板

評(píng)估電路板包含了多個(gè)組件，如 SMA 連接器、DC 引腳、電容器和開(kāi)關(guān)等。在應(yīng)用中使用的電路板應(yīng)采用適當(dāng)?shù)?RF 電路設(shè)計(jì)技術(shù)，RF 端口的信號(hào)線應(yīng)具有 50 歐姆阻抗，封裝接地引腳應(yīng)直接連接到接地平面，同時(shí)應(yīng)使用足夠數(shù)量的過(guò)孔連接頂部和底部接地平面。

總結(jié)

HMC253AQS24/253AQS24E 是一款性能出色的 GaAs MMIC SP8T 非反射開(kāi)關(guān)，具有低插入損耗、單正電源供電、集成解碼器等優(yōu)點(diǎn)，適用于多種 DC - 2.5 GHz 的應(yīng)用場(chǎng)景。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們需要根據(jù)其電氣規(guī)格、偏置電壓和電流等參數(shù)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，同時(shí)注意絕對(duì)最大額定值和封裝信息等方面的要求。希望通過(guò)本文的介紹，能讓大家對(duì)這款開(kāi)關(guān)有更深入的了解，在實(shí)際項(xiàng)目中能夠更好地應(yīng)用它。大家在使用這款開(kāi)關(guān)的過(guò)程中遇到過(guò)什么問(wèn)題嗎？歡迎一起交流探討。

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典型應(yīng)用

功能特性

低插入損耗

單正電源供電

集成 3:8 TTL 解碼器

24 引腳 QSOP 封裝

電氣規(guī)格

插入損耗

隔離度

回波損耗

輸入功率和截點(diǎn)

開(kāi)關(guān)特性

偏置電壓和電流

偏置電壓范圍

TTL/CMOS 控制電壓

絕對(duì)最大額定值

偏置電壓范圍

控制電壓范圍

通道溫度

熱阻

工作溫度

最大輸入功率

ESD 敏感度

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HMC253AQS24 GAAS MMIC SP8T非反射式開(kāi)關(guān)，DC-2.5GHz技術(shù)手冊(cè)

HMC253ALC4：DC - 3.5 GHz GaAs MIMIC SP8T非反射式開(kāi)關(guān)的詳細(xì)解析