功放烧管经验总结
时间:10-02
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2009年开始做功放,LDMOS主要用过Freescale和NXP两家公司的,GaN则是CREE和Nitronex。粗略算下了3年烧毁的功放管价值约2W RMB了,虽说是老板的钱,但不彻底总结下也对不起自己的付出。现总结下烧管经验如与各位[color=#444444 !important]分享,希望对做功放的朋友有所帮助,少走弯路。 1. 静电
这里说的静电包含两层意思,一个是传统意义的静电,另个是仪器不共地时存在的电压差。
夏天空气较潮湿,静电较弱,冬天调试就需要万分注意了,最好是戴上静电手环把身上的静电放掉。如果没有放电,直接调试,看自己运气了,你若先接触到了功放的地,一般没有大问题,但是上来就调试栅极匹配或偏置电路等,恭喜你,"中奖"概率直线上升。
调试前必须检查下所有用到的仪器设备是否共地,包括频谱仪、[color=#444444 !important]信号源、矢网、功率计、电源、烙铁等。这些仪器如果不共地,长时间工作会产生很大的电压差,以前用万用表交流档测量过,烙铁和信号源之间存在700V左右的交流电压,用万用表通断档[color=#444444 !important]测试,蜂鸣器也响,不过声音很奇怪,忽高忽低,而且有点刺耳,与两个表笔直接短接时发出的声音差远了去了。在这个问题上吃瘪过一次,用信号源、频谱仪测试功放没有问题,正常工作,用烙铁移动了下输入匹配电容的位置,再测试,功放就挂了~
静电损坏的一般是功放管的栅极,LDMOS表现是没有漏极电流,GaN则是漏极电流很大,电源直接限流。
2. 功放管接地
使用大功率功放管时,源极的接地情况对其寿命影响很大,主要是散热问题。
以前没有使用烧结,直接用螺钉将功放管固定在基板上,功率大了时间一长很容易把管子烧坏。后来用焊锡膏和加热平台直接把功放管和基板烧结在一起,就基本上没有因为这个问题烧过管子。
关于烧结再多说两句。烧结时把PCB底部的地也涂上焊锡膏一起烧结到基板上,对功放性能有很大的改善,主要原因是信号接地良好。和华为工程师交流过,他们现在所有基站[color=#444444 !important]产品功放模块都用烧结。
3.自激
自激是功放杀手,就算不彻底烧毁,也会影响后续调试。以前调试LDMOS时很少遇到自激,GaN就很经常了。一般解决方法是栅极供电串联电阻,或在输入匹配网络里串个电容并联电阻,但这这情况下S11比较难调。另种情况自激是盖上屏蔽盖后出现的,这种情况多因为匹配不好,导致辐射到空间的信号沿着屏蔽腔返回到功放输入端,这种情况比较难办,因为一般是功放性能调试差不多了才盖上屏蔽盖,实在搞不定只有在屏蔽腔里面贴吸波材料了。
做功放到现在,貌似盖上屏蔽盖都会对功放性能产生影响,有时盖上盖子后,外部环境还会影响功放,貌似屏蔽盖没啥屏蔽作用。这个问题一直令人很纠结,希望有人能给出除贴吸波材料外的解决方案,如腔体设计、功放布局等等,拜谢!
4.注意力不集中
有时候调功放会很令人郁闷,时间一长容易注意力不集中,这时很容易发生悲剧。如:想了一阵子,有个思路想验证下,没有断电直接上烙铁了,曾经因为这个原因烧爆过一个管子,直接从功放管中间爆开花了。另个是上断电先后顺序,对于LDMOS还好一点,GaN管子如果没有设计上电保护电路,搞错上电顺序是很危险的,电源限流了还好,如果没有,那就换管子吧~
以上四点是我目前总结出来的经验,放在这里抛砖引玉,希望做功放的朋友把自己的经验也贴出来。另外非常感谢[color=#444444 !important]微网这个纯净的学习交流平台!
这里说的静电包含两层意思,一个是传统意义的静电,另个是仪器不共地时存在的电压差。
夏天空气较潮湿,静电较弱,冬天调试就需要万分注意了,最好是戴上静电手环把身上的静电放掉。如果没有放电,直接调试,看自己运气了,你若先接触到了功放的地,一般没有大问题,但是上来就调试栅极匹配或偏置电路等,恭喜你,"中奖"概率直线上升。
调试前必须检查下所有用到的仪器设备是否共地,包括频谱仪、[color=#444444 !important]信号源、矢网、功率计、电源、烙铁等。这些仪器如果不共地,长时间工作会产生很大的电压差,以前用万用表交流档测量过,烙铁和信号源之间存在700V左右的交流电压,用万用表通断档[color=#444444 !important]测试,蜂鸣器也响,不过声音很奇怪,忽高忽低,而且有点刺耳,与两个表笔直接短接时发出的声音差远了去了。在这个问题上吃瘪过一次,用信号源、频谱仪测试功放没有问题,正常工作,用烙铁移动了下输入匹配电容的位置,再测试,功放就挂了~
静电损坏的一般是功放管的栅极,LDMOS表现是没有漏极电流,GaN则是漏极电流很大,电源直接限流。
2. 功放管接地
使用大功率功放管时,源极的接地情况对其寿命影响很大,主要是散热问题。
以前没有使用烧结,直接用螺钉将功放管固定在基板上,功率大了时间一长很容易把管子烧坏。后来用焊锡膏和加热平台直接把功放管和基板烧结在一起,就基本上没有因为这个问题烧过管子。
关于烧结再多说两句。烧结时把PCB底部的地也涂上焊锡膏一起烧结到基板上,对功放性能有很大的改善,主要原因是信号接地良好。和华为工程师交流过,他们现在所有基站[color=#444444 !important]产品功放模块都用烧结。
3.自激
自激是功放杀手,就算不彻底烧毁,也会影响后续调试。以前调试LDMOS时很少遇到自激,GaN就很经常了。一般解决方法是栅极供电串联电阻,或在输入匹配网络里串个电容并联电阻,但这这情况下S11比较难调。另种情况自激是盖上屏蔽盖后出现的,这种情况多因为匹配不好,导致辐射到空间的信号沿着屏蔽腔返回到功放输入端,这种情况比较难办,因为一般是功放性能调试差不多了才盖上屏蔽盖,实在搞不定只有在屏蔽腔里面贴吸波材料了。
做功放到现在,貌似盖上屏蔽盖都会对功放性能产生影响,有时盖上盖子后,外部环境还会影响功放,貌似屏蔽盖没啥屏蔽作用。这个问题一直令人很纠结,希望有人能给出除贴吸波材料外的解决方案,如腔体设计、功放布局等等,拜谢!
4.注意力不集中
有时候调功放会很令人郁闷,时间一长容易注意力不集中,这时很容易发生悲剧。如:想了一阵子,有个思路想验证下,没有断电直接上烙铁了,曾经因为这个原因烧爆过一个管子,直接从功放管中间爆开花了。另个是上断电先后顺序,对于LDMOS还好一点,GaN管子如果没有设计上电保护电路,搞错上电顺序是很危险的,电源限流了还好,如果没有,那就换管子吧~
以上四点是我目前总结出来的经验,放在这里抛砖引玉,希望做功放的朋友把自己的经验也贴出来。另外非常感谢[color=#444444 !important]微网这个纯净的学习交流平台!
这个太宝贵的经验啦,谢谢小编!
不错 经验之谈
感谢分享经验
感谢小编分享经验。我烧过几个管子,都是第二点和第三点,比较低级哈。刚转行做电路,很多东西还请小编这样的高人多多指教。
小编应该想想你给老板赚了多少,不能只看到你烧坏了2w,烧坏2w老板为什么不找你麻烦,是吧~
顶顶.00000
虽然没有搭过功放电路,使用过要栅极供电的放大芯片,有次上电顺序反了,幸亏限了流,不然就悲剧了。个人体会,做实验的时候电源一定要限流
虽然没有搭过功放电路,使用过要栅极供电的放大芯片,有次上电顺序反了,幸亏限了流,不然就悲剧了。个人体会,做实验的时候电源一定要限流
赞一个,很宝贵的经验啊,总结很全面。我翻过的错误是在第三和第四点。
刚出道,到处取经!
GaN管子如果没有设计上电保护电路,搞错上电顺序是很危险的,电源限流了还好
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对于这点不太认同。时序错了,瞬间大电流击穿。电源电流是指的平均值。小编可以再试验下........
移动通信中高峰值信号也是会使功放失效
辛苦了!
这个太宝贵的经验啦,谢谢小编!
不错 经验之谈
感谢分享经验