Восточно‑Китайский научно‑исследовательский институт микроэлектроники, входящий в Китайскую корпорацию электронных технологий (China Electronics Technology Group — CETC), представил гибридную интегральную микросхему линейного усилителя мощности HLPA08.
В схеме устройства используется структура мощного операционного усилителя, включающая входной, промежуточный (каскад усиления напряжения) и выходной каскады.
Входной каскад усиливает сигнал, промежуточный дополнительно его усиливает для управления последующими схемами, а выходной каскад использует мощный управляющий транзистор для выдачи большого тока в нагрузку.
Компоненты усилителя установлены на керамической подложке из оксида бериллия (BeO), обладающей очень высокой теплопроводностью порядка 250 Вт/(м · К), что позволяет эффективно отводить тепло от активных элементов. Бериллиевая керамика является оксидной, получить на её поверхности металлизированное покрытие с высокой адгезией проще, чем на поверхностях безоксидных типов керамик.
Вес микросхемы — 17 ± 3 г. Размеры корпуса — 38,5 × 25,2 × 6,20 мм, длина выводов — 6,2 мм.
Основные электрические параметры линейного усилителя мощности показаны в таблице 1. В таблице 2 представлены допустимые отклонения параметров при испытаниях на долговечность. В таблице 3 представлены методы испытаний на стойкость к ионизирующим излучениям в области дозовых и одиночных эффектов.
Максимальные номинальные значения параметров:
- Положительное напряжение источника питания (VS+): +150 В;
- Отрицательное напряжение источника питания (VS-): −50 В;
- Выходной ток (IO): 2 А;
- Диапазон температур хранения (TSTG): −65 … +150 °C;
- Максимальная мощность потребления (PD): 62,5 Вт;
- Тепловой импеданс «переход‑корпус» (ƟJC): 0,2 °C/Вт;
- Входное напряжение (VIN): ±15 В;
- Температура перехода (TJ): 150 °C.
Микросхема производится в соответствии с требованиями национальных стандартов:
- GJB 128A‑1997 «Методы испытаний полупроводниковых дискретных устройств»;
- GJB 360B‑2009 «Методы испытаний электронных изделий и электронных компонентов»;
- GJB 548C‑2021 «Методы и процедуры испытаний микроэлектронных устройств»;
- GJB 597B‑2012 «Общая спецификация для полупроводниковых интегральных схем»;
- GJB 2438B‑2017 «Общая спецификация для гибридных интегральных схем»;
- Q/W‑Q‑60‑11 «Реальное время хранения и требования к повторной проверке компонентов для аппаратуры космической техники»;
- QJ 10004A‑2018 «Метод испытаний на стойкость к накопленной дозе полупроводниковых устройств для аппаратуры космической техники»;
- QJ 10005A‑2018 «Руководящие указания по испытаниям на стойкость к одиночным эффектам полупроводниковых устройств для космической техники».
Таблица 1. Электрические характеристики гибридного линейного усилителя мощности HLPA08
|
Параметр |
Обозначение |
Условия испытаний, если не указано иное, -55°С ≤TC ≤ +125°C, VS+ =130 В, VS- = -30 В |
Минимальное значение |
Максимальное значение |
Единица измерения |
|
Входное напряжение смещения |
VOS |
VIN: уровень постоянного напряжения 0В, RCL1 =RCL2 = 1 Oм |
-0,6 -1 |
0,6 1 |
В |
|
Входное сопротивление |
RIN |
TA = +25°С |
25 |
|
кОм |
|
Нижний предел усиления замкнутого контура |
AV1 |
TA = +25°С, VIN: синусоидальный сигнал c частотой 1 кГц, амплитуда 1 В, смещение 0,5 В, RCL1 = RCL2 = 1 Ом |
3 |
- |
В/В |
|
Верхний предел усиления замкнутого контура |
AV2 |
TA = +25°С, VIN: синусоидальный сигнал c частотой 1 кГц, амплитуда 1 В, смещение 0,5 В, RG1 = 68 кОм, RCL1 = RCL2 = 1 Ом |
- |
26 |
В/В |
|
Фазовый сдвиг |
Phd1 |
VIN: синусоидальный сигнал 10 кГц, амплитуда 1 В, смещение 0В, RCL1 =RCL2 = 1 Oм, RG2 = 28 кОм, С5 = 22 пФ |
|
10 |
° |
|
Фазовый сдвиг |
Phd2 |
VIN: синусоидальный сигнал 200 кГц, амплитуда 1 В, смещение 0В, RCL1 =RCL2 = 1 Oм, RG2 = 28 кОм, С5 = 22 пФ |
- |
60 |
° |
|
Размах выходного напряжения |
VOUT1 |
VIN: синусоидальный сигнал 1 кГц, смещение 0 В, RG1 =68 кОм, RL1 =420±20 Oм, VS+ =50 В, VS- = -50 В |
42 |
- |
В |
|
Размах выходного напряжения |
VOUT2 |
VIN: синусоидальный сигнал 1 кГц, смещение 0 В, RG1 =68 кОм, RL2=40±2 Oм, VS+ =50 В, VS- = -50 В |
40 |
- |
В |
|
Размах выходного напряжения |
VOUT3 |
VIN: синусоидальный сигнал 1 кГц, смещение 0 В, RG1 =68 кОм, RL3 =22,5 Oм, VS+ =50 В, VS- = -50 В |
35 |
- |
В |
|
Выходной ток |
IO |
TA = +25°С, VIN : прямоугольный импульс 1 кГц, амплитуда 4 В, смещение 0 В, RG1 = 68 кOм, RL3 =22,5 Ом, VS+ =50 В, VS- = -50 Oм |
- |
2 |
A |
|
Скорость нарастания выходного напряжения |
SR1 |
VIN: прямоугольный сигнал 1 кГц, амплитуда 0-10 В, смещение 0В, RCL1 = RCL2 = 1 Ом |
10 |
- |
В/мкс |
|
Скорость нарастания выходного напряжения |
SR2 |
VIN: прямоугольный сигнал 1 кГц, амплитуда 2 В, RG2 = 28 кОм, RCL1 = RCL2 = 1 Ом |
25 |
- |
В/мкс |
|
Емкостная нагрузка |
CL |
VIN : синусоидальный сигнал 1 кГц, амплитуда 1 В, смещение 0 В, RCL1 = RCL2 = 1 Ом, С5 = 22пФ, С6 = 2000 пФ |
2000 |
- |
пФ |
|
Полоса пропускания сигнала |
fSSB |
TA = +25°С, VIN : синусоидальный сигнал амплитуда 1 В, смещение 0 В, RCL1 = RCL2 = 1 Ом, RG1 = 68 кОм, С5 = 22пФ, VS+ = 50 В, VS- = -50 В |
40 |
|
кГц |
|
Ток покоя |
IO |
TA = +25°С, RCL1 = RCL2 = 1 Ом |
- |
18 |
мА |
Таблица 2. Допустимый диапазон отклонения электрических параметров при испытаниях на старение и долговечность
|
Параметр |
Обозначение |
Условия измерения, если не указано иное, TA = +25°С, VS+ =130 В, VS- = -30 В |
Отклонение |
Единица измерения |
|
Смещение входного напряжения |
ΔVOS |
TA = +25°С, VIN : уровень постоянного тока 0 В, RCL1 = RCL2 = 1 Ом |
±0,3 |
В |
|
Фазовый сдвиг |
ΔPhd1 |
TA = +25°С, VIN : синусоидальный сигнал 10 кгц, амплитуда 1 В, смещение 0 В, RCL1 = RCL2 = 1 Ом, RG1 = 68 кОм, С5 = 22пФ, |
±5 |
° |
|
Фазовый сдвиг |
ΔPhd2 |
TA = +25°С, VIN : синусоидальный сигнал 200 кгц, амплитуда 1 В, смещение 0 В, RCL1 = RCL2 = 1 Ом, RG1 = 68 кОм, С5 = 22пФ |
±10 |
° |
|
Размах выходного напряжения |
ΔVOUT1 |
TA = +25°С, VIN : синусоидальный сигнал 1 кГц, амплитуда 1 В, смещение 0 В, RG1 = 68 кОм, RL1 = 420 ±20 Ом, VS+ =50 В, VS- = -50 В |
±4 |
В |
|
Размах выходного напряжения |
ΔVOUT2 |
TA = +25°С, VIN : синусоидальный сигнал 1 кГц, амплитуда 1 В, смещение 0 В, RCL1 = RCL2 = 1 Ом, RG1 = 68 кОм, RL2 = 40 ±2,2 Ом, VS+ =50 В, VS- = -50 В |
±4 |
В |
|
Размах выходного напряжения |
ΔVOUT3 |
TA = +25°С, VIN : синусоидальный сигнал 1 кГц, амплитуда 1 В, смещение 0 В, RCL1 = RCL2 = 1 Ом, RG1 = 68 кОм, RL3 = 22,5 Ом, VS+ =50 В, VS- = -50 В |
±4 |
В |
Таблица 3. Тест Группы E
|
Группа |
Тест |
Метод |
Условия и критерии |
Число изделий в выборке (количество реципиентов) |
|
E2ab |
Суммарная накопленная доза
Окончательный электрический тест |
QJ 10004A-2018 |
Стойкость к накопленной дозе ≥100 крад (Si). Испытания проводились на гамма-установке, на которой в качестве излучателя используется гамма-излучение изотопа 60Co |
4 (0) |
|
E5c |
Стойкость к одиночным эффектам (SEB) |
QJ 10005A-2018 |
Плотность потока ионизирующих частиц 10 000 ион/см2·с Пороговые линейные потери энергии (ЛПЭ) иона ≥ 75 МэВ cм2 /мг. Отказ SEB (выход микросхемы из строя в результате перехода в состояние высокого потребления тока (SEL) и перегрева) рассматривается неприемлемым
|
3 (0) |
|
a) Два устройства были смещены, а два других были облучены при всех закороченных выходах без смещения. Ещё одно устройство той же модели и характеристиками не подвергалось облучению для сравнительного тестирования b) Учитывая, что в устройстве используется микросхема, созданная по биполярной технологии, следует оценить стойкость к накопленной дозе при низкой интенсивности облучения (0,01 рад (Si)/с ) до 30 крад (Si) экспозиционной дозы, а затем при интенсивности облучения 0,1 рад (Si)/с. Если данные указывают на отсутствие воздействия при низкой интенсивности облучения, испытания можно проводить при интенсивности облучения 0,1 рад (Si)/с в рамках проверки качества. c) Проводится при выявлении и изменении конструкции или процесса, которые могут повлиять на эффект единичного события. |
||||