CMM2321-AK

CMM2321 RNT@š•@RNU@gh¡ Q@w„šš@p•žˆ˜@a“–’Œ‰Œˆ˜ mŒ“ŒŸ@b˜•„‡…„”‡L@i”†N@QPWYU@r•†‘’ˆ @r‡NL@h•›™š•”L@tˆŸ„™@WWPYY tˆ’Z@RXQNYXXNTVPP@@f„ŸZ@RXQNYXXNTVQU@@žžžN“Œ“ŒŸ…˜•„‡…„”‡N†•“ ÐRPPU@mŒ“ŒŸ@b˜•„‡…„”‡L@i”†N CMM2321 Preliminary Product Information April 1997 (1 of 4) 2.4 to 2.5 GHz 1 Watt Power Amplifier Functional Block Diagram V g2 4 Vg1 3 5 RF OUT/Vd2 6 RF OUT/Vd2 7 Vd1 8 N/C Back plane is ground and must be soldered to thermally conductive ground plane. Features t 48% Power Added Efficiency t 31.5 dBm Output Power t Low Distortion t Low Cost SO-8 Surface Mount Package Applications t Wireless Datacom t Wireless Bar Code Scanners t Inter-Building Campus Networks GND 2 RF IN 1 Description The CMM2321 is a power amplifier intended for use in 2.4 GHz ISM band applications such as wireless datacom equipment, wireless bar code scanners and inter-building campus networks. This flexible amplifier can be biased to support the requirements of frequency hopping or direct sequence sys- tems. The CMM2321 is packaged in a low-cost, space efficient SO-8 power package that gives excellent electrical stability and thermal handling performance with a RΘ of less than 18° C/W. The part is designed to require minimal external circuitry for bias matching, simplifying design and keeping board space and cost to a minimum. Absolute Maximum Ratings Parameter Rating Parameter Rating Parameter Rating Drain Voltage (+Vd) Drain Current (Id) RF Input Power DC Gate Voltage (-Vg) +9.0 V* 1.8 A +15 dBm* -4.0 V* Power Dissipation Thermal Resistance Storage Temperature 5W 18°C/W -65°C to +150°C Operating Temperature Channel Temperature Soldering Temperature -40°C to +100°C 175°C 260°C for 5 Sec. * Max (+Vd) and (-Vg) under linear operation. Max potential difference across the device in RF compression (2Vd + |-Vg|) not to exceed the minimum breakdown voltage (Vbr) of +18V. Recommended Operating Conditions Parameter Typ Units Parameter Typ Units Drain Voltage (+Vd) 4.5 to 5.1 Volts Operating Temperature (PC Board) -30 to +80 °C Electrical Characteristics The following specifications are guaranteed at room temperature with drain voltage (+Vd) = 4.8 V @ 2.45 GHz in Celeritek test fixture. Parameter Condition Min Typ Max Units Frequency Range P-1dB POUT Saturated Efficiency (PAE) Gain Harmonics Noise Figure Return Loss Negative Supply Current (-Ig) Positive Supply Current (Id) P IN = +14 dBm @ Saturation 2nd @ Pout = +30 dBm 3rd @ Pout = +30 dBm 2.4 30 31 18 2.5 30.5 31.5 48 20 -35 -40 5.0 10 0.5 675 -30 -35 1.0 @ P-1dB GHz dBm dBm % dB dBc dBc dB dB mA mA 3236 Scott Boulevard Santa Clara, California 95054 Phone: (408) 986-5060 Fax: (408) 986-5095 CMM2321 Typical Performance Gain vs Frequency 22 4.8 V Preliminary Product Information - April 1997 (2 of 4) 36 Saturated Power Output vs Frequency (P IN = +14 dBm) 4.8 V 4.5 V Power Out, dBm 21 31 3.6 V 26 21 16 2.40 Gain, dB 4.5 V 20 3.6 V 19 18 2.40 2.45 Frequency, GHz 2.50 2.45 Frequency, GHz 2.50 Power Output vs Power Input @ 2.45 GHz 36 Efficiency vs Power Input @ 2.45 GHz Power Out, dBm 31 75 Efficiency, % 26 4.8 V 21 16 -2 2 6 10 Power Input, dBm 14 50 25 0 0 2 6 Power Input, dBm 10 14 4.8 V Application Information The CMM2321 is a two stage amplifier that requires a positive and negative supply voltage for proper operation. It is essential when turning on the device that the negative supply be applied before the positive supply. When turning the device off, the positive supply should be removed before the negative supply is removed. The CMM2321 can be operated over a range of supply voltages and bias points. It is important that the maximum power dissipation of the package be observed at all times. Their placement and value provide tuning. Vd2 is fed through a λ/4 trace. All other capacitors shown in the schematic are used for decoupling. Note: Circuit board 8251 is a multiple-use test board. The portions of the board that are used with the CMM2321 are shown as solid traces on the board layout drawing on Page 3. The interface/conversion points in the evaluation board schematic are shown. These connection points may not be labeled identically on Celeritek’s PB-CMM2321 evaluation board. Contact the factory for assistance in translating the external match to a specific application. Supply Ramping To obtain the necessary power ramp, supply side switching should be used. Both drain voltages should be tied together and ramped to produce the required power vs. time response. Thermal 1. The copper pad on the backside of the CMM2321 must be soldered to the ground plane. 2. All 8 leads of the package must be soldered to the appropriate electrical connection. 3. A large ground plane area with plated thru-holes as shown on the PCB layout should be used as a backside connection. Contact the factory for a copy of a manufacturing application note containing more detailed information. Design Considerations Biasing A negative voltage supply is needed to bias the gates of the 2-stage GaAs FET power amplifier. Gate 1 bias is applied through pin 3 (Vg1) and gate 2 bias is applied through pin 4 (Vg2). Under most operating conditions gates 1 and 2 may be tied together. The positive supply voltage is applied to pins 5 and 6 (Vd2) and pin 7 (Vd1). The negative voltage supply should be adjusted to achieve a drain current of 600 mA with no RF input power to obtain a P1dB of approximately 30.5 dBm. Matching Circuits Input and output matching circuits are required. The schematic and the PCB layout for the test board are shown on Page 3. The matching circuits for the CMM2321 are highlighted on the PCB layout. A single shunt capacitor is used to match the output. 3236 Scott Boulevard, Santa Clara, California 95054 Phone: (408) 986-5060 Fax: (408) 986-5095 PB-CMM2321 Evaluation Board L ne T1 T2 T3 T4 T5 Transm ss on ne e ec r ca eng hs a 2 45 GHz (D mens ons n nches) Board subs ra e ER = 4 60 Th ckness = 0 031 n Eva uat on Board Schemat c Test Circuits Preliminary Product Information - April 1997 Z (Ø) E (°) 104 14 104 19 50 11 53 31 91 82 C1 3 9 pF C2 0 5 pF RF N 50 Ω T1 C13 01 µF T2 C8 100 pF C11 0 01 µF C7 100 pF C3 1 8 pF C12 0 01 µF 1 2 3 4 CMM2321 AK V gg C4 2 2 pF 8 7 6 5 RF OUT ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? @? ?M.W ?X?K6@@4I?f 64I?fh?M02O? ?@ @?fh@? 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External matching circuit required RF output and Vd2. External matching circuit required Input stage drain bias Ground this pin Vg2 Vg1 GND MATCH 4 3 2 1 5 6 7 8 N/C MATCH Vd2 RF OUT Vd1 RF IN Physical Demensions Ordering Information The CMM2321 is available in a surface mount SO-8 power package and devices are available in tape and reel. Part Number for Ordering Package CMM2321-AK SO-8 surface mount power package CMM2321-AK-000T SO-8 surface mount power package in tape and reel PB-CMM2321-AK Evaluation Board with SMA connectors Celeritek reserves the right to make changes without further notice to any products herein. Celeritek makes no warranty, representation or guarantee regarding the suitability of its products for any particular purpose, nor does Celeritek assume any liability arising out of the application or use of any product or circuit, and specifically disclaims any and all liability, including without limitation consequential or incidental damages. “Typical” parameters can and do vary in different applications. All operating parameters, including “Typicals” must be validated for each customer application by customer’s technical experts. Celeritek does not convey any license under its patent rights nor the rights of others. Celeritek products are not designed, intended, or authorized for use as components in systems intended for surgical implant into the body, or other applications intended to support or sustain life, or for any other application in which the failure of the Celeritek product could create a situation where personal injury or death may occur. Should Buyer purchase or use Celeritek products for any such unintended or unauthorized application, Buyer shall indemnify and hold Celeritek and its officers, employees, subsidiaries, affiliates, and distributors harmless against all claims, costs, damages, and expenses, and reasonable attorney fees arising out of, directly or indirectly, any claim of personal injury or death associated with such unintended or unauthorized use, even if such claim alleges that Celeritek was negligent regarding the design or manufacture of the part. Celeritek is a registered trademark of Celeritek, Inc. Celeritek, Inc. is an Equal Opportunity/Affirmative Action Employer. 3236 Scott Boulevard, Santa Clara, California 95054 Phone: (408) 986-5060 Fax: (408) 986-5095