MRF151G

SEMICONDUCTOR TECHNICAL DATA Order this document by MRF151G/D The RF MOSFET Line RF Power Field-Effect Transistor N–Channel Enhancement–Mode MOSFET Designed for broadband commercial and military applications at frequencies to 175 MHz. The high power, high gain and broadband performance of this device makes possible solid state transmitters for FM broadcast or TV channel frequency bands. • Guaranteed Performance at 175 MHz, 50 V: Output Power — 300 W Gain — 14 dB (16 dB Typ) Efficiency — 50% • Low Thermal Resistance — 0.35°C/W • Ruggedness Tested at Rated Output Power • Nitride Passivated Die for Enhanced Reliability MRF151G 300 W, 50 V, 175 MHz N–CHANNEL BROADBAND RF POWER MOSFET D G G S (FLANGE) CASE 375–04, STYLE 2 D MAXIMUM RATINGS Rating Drain–Source Voltage Drain–Gate Voltage Gate–Source Voltage Drain Current — Continuous Total Device Dissipation @ TC = 25°C Derate above 25°C Storage Temperature Range Operating Junction Temperature Symbol VDSS VDGO VGS ID PD Tstg TJ Value 125 125 ± 40 40 500 2.85 – 65 to +150 200 Unit Vdc Vdc Vdc Adc Watts W/°C °C °C THERMAL CHARACTERISTICS Characteristic Thermal Resistance, Junction to Case Symbol RθJC Max 0.35 Unit °C/W NOTE — CAUTION — MOS devices are susceptible to damage from electrostatic charge. Reasonable precautions in handling and packaging MOS devices should be observed. REV 9 1 ELECTRICAL CHARACTERISTICS (TC = 25°C unless otherwise noted.) Characteristic Symbol Min Typ Max Unit OFF CHARACTERISTICS (Each Side) Drain–Source Breakdown Voltage (VGS = 0, ID = 100 mA) Zero Gate Voltage Drain Current (VDS = 50 V, VGS = 0) Gate–Body Leakage Current (VGS = 20 V, VDS = 0) V(BR)DSS IDSS IGSS 125 — — — — — — 5.0 1.0 Vdc mAdc µAdc ON CHARACTERISTICS (Each Side) Gate Threshold Voltage (VDS = 10 V, ID = 100 mA) Drain–Source On–Voltage (VGS = 10 V, ID = 10 A) Forward Transconductance (VDS = 10 V, ID = 5.0 A) VGS(th) VDS(on) gfs 1.0 1.0 5.0 3.0 3.0 7.0 5.0 5.0 — Vdc Vdc mhos DYNAMIC CHARACTERISTICS (Each Side) Input Capacitance (VDS = 50 V, VGS = 0, f = 1.0 MHz) Output Capacitance (VDS = 50 V, VGS = 0, f = 1.0 MHz) Reverse Transfer Capacitance (VDS = 50 V, VGS = 0, f = 1.0 MHz) Ciss Coss Crss — — — 350 220 15 — — — pF pF pF FUNCTIONAL TESTS Common Source Amplifier Power Gain (VDD = 50 V, Pout = 300 W, IDQ = 500 mA, f = 175 MHz) Drain Efficiency (VDD = 50 V, Pout = 300 W, f = 175 MHz, ID (Max) = 11 A) Load Mismatch (VDD = 50 V, Pout = 300 W, IDQ = 500 mA, VSWR 5:1 at all Phase Angles) R1 + BIAS 0 – 6 V – L1 R2 C1 INPUT D.U.T. T2 C12 T1 OUTPUT C4 C5 C9 C10 C11 Gps η ψ No Degradation in Output Power 14 50 16 55 — — dB % L2 + 50 V – C6 C2 C3 C7 C8 R1 — 100 Ohms, 1/2 W R2 — 1.0 kOhm, 1/2 W C1 — Arco 424 C2 — Arco 404 C3, C4, C7, C8, C9 — 1000 pF Chip C5, C10 — 0.1 µF Chip C6 — 330 pF Chip C11 — 0.47 µF Ceramic Chip, Kemet 1215 or C11 — Equivalent (100 V) C12 — Arco 422 L1 — 10 Turns AWG #18 Enameled Wire, L1 — Close Wound, 1/4″ I.D. L2 — Ferrite Beads of Suitable Material for L2 — 1.5 – 2.0 µH Total Inductance Unless Otherwise Noted, All Chip Capacitors are ATC Type 100 or Equivalent. T1 — 9:1 RF Transformer. Can be made of 15 – 18 Ohms T1 — Semirigid Co–Ax, 62 – 90 Mils O.D. T2 — 1:4 RF Transformer. Can be made of 16 – 18 Ohms T2 — Semirigid Co–Ax, 70–90 Mils O.D. Board Material — 0.062″ Fiberglass (G10), 1 oz. Copper Clad, 2 Sides, εr = 5.0 NOTE: For stability, the input transformer T1 must be loaded NOTE: with ferrite toroids or beads to increase the common NOTE: mode inductance. For operation below 100 MHz. The NOTE: same is required for the output transformer. See Figure 6 for construction details of T1 and T2. Figure 1. 175 MHz Test Circuit REV 9 2 TYPICAL CHARACTERISTICS 1000 500 C, CAPACITANCE (pF) 200 100 50 Crss 20 0 Ciss 2000 f T, UNITY GAIN FREQUENCY (MHz) VDS = 30 V Coss 1000 15 V 0 10 20 30 40 VDS, DRAIN–SOURCE VOLTAGE (VOLTS) 50 0 0 2 4 8 12 6 10 14 ID, DRAIN CURRENT (AMPS) 16 18 20 Figure 2. Capacitance versus Drain–Source Voltage* *Data shown applies to each half of MRF151G. Figure 3. Common Source Unity Gain Frequency versus Drain Current* VGS , DRAIN-SOURCE VOLTAGE (NORMALIZED) 1.04 1.03 1.02 1.01 1 0.99 0.98 0.97 0.96 0.95 0.94 0.93 0.92 0.91 0.9 – 25 100 ID = 5 A 4A I D, DRAIN CURRENT (AMPS) 2A 1A 250 mA 100 mA 25 50 75 TC, CASE TEMPERATURE (°C) TC = 25°C 10 0 100 1 2 20 VDS, DRAIN–TO–SOURCE VOLTAGE (VOLTS) 200 Figure 4. Gate–Source Voltage versus Case Temperature* Figure 5. DC Safe Operating Area HIGH IMPEDANCE WINDINGS CENTER TAP 9:1 IMPEDANCE RATIO CENTER TAP 4:1 IMPEDANCE RATIO CONNECTIONS TO LOW IMPEDANCE WINDINGS Figure 6. RF Transformer REV 9 3 TYPICAL CHARACTERISTICS 350 f = 150 MHz Pout , OUTPUT POWER (WATTS) 300 250 200 150 100 50 0 0 5 Pin, INPUT POWER (WATTS) 10 5 2 5 10 30 f, FREQUENCY (MHz) 100 200 VDD = 50 V IDQ = 2 x 250 mA 175 MHz 200 MHz GPS, POWER GAIN (dB) 30 25 20 15 10 VDD = 50 V IDQ = 2 x 250 mA Pout = 150 W Figure 7. Output Power versus Input Power Figure 8. Power Gain versus Frequency f = 175 MHz 150 125 100 INPUT, Zin (GATE TO GATE) Zo = 10 Ω 30 125 150 f = 175 MHz 100 30 OUTPUT, ZOL* (DRAIN TO DRAIN) ZOL* = Conjugate of the optimum load impedance ZOL* = into which the device output operates at a ZOL* = given output power, voltage and frequency. Figure 9. Input and Output Impedance REV 9 4 ÁÁÁÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁ Á Á Á Á Á Á Á Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁ Á Á Á Á Á Á Á ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á Á Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁ Á Á Á Á Á Á Á ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á Á Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ Á Á ÁÁ ÁÁ Á NOTE: S–Parameter data represents measurements taken from one chip only. f MHz 420 410 400 390 380 370 360 350 340 330 320 310 300 290 280 270 260 250 240 230 220 210 200 190 180 170 160 150 140 130 120 100 110 90 80 70 60 50 40 30 0.977 0.976 0.976 0.977 0.976 0.976 0.977 0.975 0.976 0.975 0.974 0.976 0.975 0.974 0.974 0.972 0.973 0.972 0.970 0.971 0.969 0.967 0.967 0.964 0.962 0.960 0.957 0.954 0.950 0.946 0.942 0.936 0.932 0.925 0.918 0.912 0.902 0.895 0.886 0.877 |S11| S11 5 REV 9 Table 1. Common Source S–Parameters (VDS = 50 V, ID = 2 A) –180 –180 –179 –179 –178 –178 –177 –177 –177 –176 –176 –175 –175 –174 172 172 172 173 173 173 174 174 174 174 175 175 176 176 176 176 177 177 177 178 178 178 179 179 179 180 φ 10.10 |S21| 0.21 0.22 0.23 0.24 0.26 0.26 0.28 0.29 0.30 0.31 0.33 0.36 0.39 0.40 0.41 0.45 0.47 0.51 0.57 0.60 0.67 0.71 0.75 0.84 0.90 1.01 1.13 1.23 1.39 1.55 1.77 2.06 2.34 2.69 3.19 3.86 4.73 5.76 7.47 S21 10 10 10 12 12 12 14 16 18 19 20 22 24 27 30 32 35 37 40 45 48 52 58 63 69 77 11 9 9 7 7 8 8 7 4 7 9 6 9 9 φ 0.071 0.071 0.068 0.066 0.065 0.061 0.059 0.058 0.056 0.056 0.053 0.049 0.048 0.046 0.046 0.044 0.041 0.039 0.037 0.038 0.035 0.032 0.030 0.028 0.026 0.024 0.023 0.021 0.019 0.017 0.015 0.014 0.013 0.010 0.009 0.009 0.008 0.009 0.008 0.011 |S12| S12 76 77 80 76 75 76 79 80 77 78 78 82 82 79 80 80 79 80 80 81 82 80 79 80 82 82 79 78 77 77 76 72 67 62 54 46 39 33 24 19 φ 0.962 0.999 0.955 0.960 0.944 0.981 0.978 0.950 0.948 0.935 0.954 0.943 0.929 0.944 0.965 0.953 0.954 0.935 0.950 0.950 0.949 0.937 0.922 0.929 0.931 0.904 0.909 0.884 0.874 0.875 0.865 0.850 0.808 0.802 0.784 0.764 0.756 0.715 0.707 0.911 |S22| S22 –180 –179 –178 –176 –177 –176 –175 –174 –172 –173 –175 –173 –171 –171 –172 –171 –171 –172 –169 168 170 173 171 171 170 172 174 172 172 173 176 176 175 175 176 178 179 179 179 180 φ ÁÁÁÁÁ Á Á Á Á Á Á Á Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁ Á Á Á Á Á Á Á Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ Á Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ Á Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á 6 REV 9 ÁÁÁÁÁ Á Á Á Á Á Á Á Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁ Á Á Á Á Á Á Á Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁ Á Á Á Á Á Á Á ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á Á Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ Á Á ÁÁ ÁÁ Á f MHz 500 490 480 470 460 450 440 430 0.972 0.973 0.974 0.978 0.978 0.978 0.976 0.976 |S11| f MHz 330 320 310 300 290 280 270 260 250 240 230 220 210 200 190 180 170 160 150 140 130 120 100 110 90 80 70 60 50 40 30 0.985 0.985 0.984 0.984 0.984 0.984 0.984 0.983 0.982 0.981 0.980 0.980 0.979 0.977 0.975 0.972 0.969 0.966 0.964 0.962 0.958 0.953 0.945 0.935 0.924 0.901 0.892 0.883 0.869 0.834 0.911 |S11| Table 1. Common Source S–Parameters (VDS = 50 V, ID = 2 A) continued S11 S11 Table 2. Common Source S–Parameters (VDS = 50 V, ID = 0.38 A) –180 –179 –179 –179 –178 –178 –178 –177 –177 –176 –175 –175 –174 –174 –173 –173 –172 –171 –170 –169 –168 177 177 178 178 178 179 179 179 180 180 169 169 170 170 170 171 171 171 φ φ |S21| |S21| 0.20 0.23 0.24 0.25 0.27 0.30 0.34 0.34 0.38 0.38 0.41 0.44 0.50 0.56 0.65 0.74 0.79 0.85 0.93 1.01 1.14 1.36 1.67 1.99 2.39 2.80 3.39 4.03 5.13 6.47 9.70 0.17 0.17 0.18 0.18 0.18 0.19 0.20 0.19 S21 S21 –4 12 10 17 21 24 24 23 23 25 29 35 42 47 50 51 55 62 74 14 13 13 10 13 10 12 10 11 3 7 4 0 3 4 8 9 9 7 8 φ φ 0.019 0.019 0.017 0.014 0.012 0.013 0.014 0.014 0.009 0.009 0.008 0.008 0.008 0.007 0.006 0.005 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.005 0.006 0.008 0.009 0.010 0.012 0.013 0.014 0.089 0.086 0.085 0.081 0.082 0.080 0.075 0.073 0.011 0.011 |S12| |S12| S12 S12 –10 –17 –15 –14 –16 –20 –24 –24 –19 –10 90 83 74 69 73 79 80 76 74 74 79 81 72 63 56 57 61 58 45 26 73 75 78 77 74 77 75 76 4 φ φ 1.060 0.964 0.951 0.996 1.040 1.180 1.220 1.180 1.060 1.020 1.020 0.958 1.010 1.210 1.250 1.170 1.080 0.983 0.935 0.934 0.988 1.070 1.100 1.100 0.996 0.912 0.823 0.754 0.731 0.747 0.980 0.966 0.944 0.953 0.990 0.982 0.953 0.950 1.110 |S22| |S22| S22 S22 –178 –178 –177 –179 –180 –179 –176 –178 –175 –172 –174 –174 –174 –173 –173 –173 –172 –170 –169 –167 –169 –167 –167 –168 –167 –164 –161 –159 –162 180 179 165 165 167 168 165 168 168 168 φ φ ÁÁÁÁÁ Á Á Á Á Á Á Á Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁ Á Á Á Á Á Á Á Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁ Á Á Á Á Á Á Á ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁ Á ÁÁ ÁÁ Á Á Á ÁÁ ÁÁ Á ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ ÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁÁ Á Á ÁÁ ÁÁ Á f MHz 500 490 480 470 460 450 440 430 420 410 400 390 380 370 360 350 340 0.986 0.986 0.985 0.984 0.984 0.985 0.986 0.986 0.986 0.985 0.985 0.985 0.985 0.985 0.986 0.986 0.986 |S11| 7 REV 9 Table 2. Common Source S–Parameters (VDS = 50 V, ID = 0.38 A) continued S11 173 173 173 174 174 174 174 174 175 175 175 176 176 176 176 177 177 φ |S21| 0.10 0.10 0.10 0.10 0.13 0.13 0.13 0.13 0.14 0.14 0.15 0.16 0.17 0.19 0.20 0.22 0.1 1 S21 –1 –2 –1 –3 –3 –2 6 1 3 0 4 5 2 3 0 5 7 φ 0.035 0.038 0.034 0.025 0.022 0.025 0.030 0.031 0.027 0.021 0.018 0.021 0.024 0.024 0.021 0.017 0.017 |S12| S12 93 79 66 59 68 87 81 73 68 72 85 85 77 69 67 76 87 φ 1.010 1.020 0.993 1.020 1.090 1.140 1.100 1.060 1.040 0.962 0.993 1.070 1.100 1.160 1.140 1.100 1.1 10 |S22| S22 –180 –180 –180 –180 177 178 179 177 176 178 177 177 177 179 180 180 179 φ RF POWER MOSFET CONSIDERATIONS MOSFET CAPACITANCES The physical structure of a MOSFET results in capacitors between the terminals. The metal anode gate structure determines the capacitors from gate–to–drain (Cgd), and gate– to–source (C gs ). The PN junction formed during the fabrication of the RF MOSFET results in a junction capacitance from drain–to–source (Cds). These capacitances are characterized as input (Ciss), output (Coss) and reverse transfer (Crss) capacitances on data sheets. The relationships between the inter–terminal capacitances and those given on data sheets are shown below. The Ciss can be specified in two ways: 1. Drain shorted to source and positive voltage at the gate. 2. Positive voltage of the drain in respect to source and zero volts at the gate. In the latter case the numbers are lower. However, neither method represents the actual operating conditions in RF applications. DRAIN Cgd GATE Cds Cgs Ciss = Cgd = Cgs Coss = Cgd = Cds Crss = Cgd cuited or floating should be avoided. These conditions can result in turn–on of the devices due to voltage build–up on the input capacitor due to leakage currents or pickup. Gate Protection — These devices do not have an internal monolithic zener diode from gate–to–source. If gate protection is required, an external zener diode is recommended. Using a resistor to keep the gate–to–source impedance low also helps damp transients and serves another important function. Voltage transients on the drain can be coupled to the gate through the parasitic gate–drain capacitance. If the gate–to–source impedance and the rate of voltage change on the drain are both high, then the signal coupled to the gate may be large enough to exceed the gate–threshold voltage and turn the device on. HANDLING CONSIDERATIONS When shipping, the devices should be transported only in antistatic bags or conductive foam. Upon removal from the packaging, careful handling procedures should be adhered to. Those handling the devices should wear grounding straps and devices not in the antistatic packaging should be kept in metal tote bins. MOSFETs should be handled by the case and not by the leads, and when testing the device, all leads should make good electrical contact before voltage is applied. As a final note, when placing the FET into the system it is designed for, soldering should be done with a grounded iron. DESIGN CONSIDERATIONS The MRF151G is an RF Power, MOS, N–channel enhancement mode field–effect transistor (FET) designed for HF and VHF power amplifier applications. M/A-COM Application Note AN211A, FETs in Theory and Practice, is suggested reading for those not familiar with the construction and characteristics of FETs. The major advantages of RF power MOSFETs include high gain, low noise, simple bias systems, relative immunity from thermal runaway, and the ability to withstand severely mismatched loads without suffering damage. Power output can be varied over a wide range with a low power dc control signal. DC BIAS The MRF151G is an enhancement mode FET and, therefore, does not conduct when drain voltage is applied. Drain current flows when a positive voltage is applied to the gate. RF power FETs require forward bias for optimum performance. The value of quiescent drain current (IDQ) is not critical for many applications. The MRF151G was characterized at IDQ = 250 mA, each side, which is the suggested minimum value of IDQ. For special applications such as linear amplification, IDQ may have to be selected to optimize the critical parameters. The gate is a dc open circuit and draws no current. Therefore, the gate bias circuit may be just a simple resistive divider network. Some applications may require a more elaborate bias system. GAIN CONTROL Power output of the MRF151G may be controlled from its rated value down to zero (negative gain) by varying the dc gate voltage. This feature facilitates the design of manual gain control, AGC/ALC and modulation systems. SOURCE LINEARITY AND GAIN CHARACTERISTICS In addition to the typical IMD and power gain data presented, Figure 3 may give the designer additional information on the capabilities of this device. The graph represents the small signal unity current gain frequency at a given drain current level. This is equivalent to fT for bipolar transistors. Since this test is performed at a fast sweep speed, heating of the device does not occur. Thus, in normal use, the higher temperatures may degrade these characteristics to some extent. DRAIN CHARACTERISTICS One figure of merit for a FET is its static resistance in the full–on condition. This on–resistance, VDS(on), occurs in the linear region of the output characteristic and is specified under specific test conditions for gate–source voltage and drain current. For MOSFETs, VDS(on) has a positive temperature coefficient and constitutes an important design consideration at high temperatures, because it contributes to the power dissipation within the device. GATE CHARACTERISTICS The gate of the MOSFET is a polysilicon material, and is electrically isolated from the source by a layer of oxide. The input resistance is very high — on the order of 109 ohms — resulting in a leakage current of a few nanoamperes. Gate control is achieved by applying a positive voltage slightly in excess of the gate–to–source threshold voltage, VGS(th). Gate Voltage Rating — Never exceed the gate voltage rating. Exceeding the rated VGS can result in permanent damage to the oxide layer in the gate region. Gate Termination — The gates of these devices are essentially capacitors. Circuits that leave the gate open–cirREV 9 8 PACKAGE DIMENSIONS U G 1 2 Q RADIUS 2 PL 0.25 (0.010) M TA M B M NOTES: 1. DIMENSIONING AND TOLERANCING PER ANSI Y14.5M, 1982. 2. CONTROLLING DIMENSION: INCH. INCHES MIN MAX 1.330 1.350 0.370 0.410 0.190 0.230 0.215 0.235 0.050 0.070 0.430 0.440 0.102 0.112 0.004 0.006 0.185 0.215 0.845 0.875 0.060 0.070 0.390 0.410 1.100 BSC MILLIMETERS MIN MAX 33.79 34.29 9.40 10.41 4.83 5.84 5.47 5.96 1.27 1.77 10.92 11.18 2.59 2.84 0.11 0.15 4.83 5.33 21.46 22.23 1.52 1.78 9.91 10.41 27.94 BSC R 5 –B– K 3 4 D N J E H DIM A B C D E G H J K N Q R U –T– –A– C SEATING PLANE STYLE 2: PIN 1. 2. 3. 4. 5. DRAIN DRAIN GATE GATE SOURCE CASE 375–04 ISSUE D Specifications subject to change without notice. n North America: Tel. (800) 366-2266, Fax (800) 618-8883 n Asia/Pacific: Tel.+81-44-844-8296, Fax +81-44-844-8298 n Europe: Tel. +44 (1344) 869 595, Fax+44 (1344) 300 020 Visit www.macom.com for additional data sheets and product information. REV 9 9