探索HMC480ST89 / 480ST89E：DC - 5 GHz InGaP HBT增益模块MMIC放大器

作为电子工程师，在设计中寻找高性能、宽频带的放大器是常有的需求。今天我们就来详细探讨一下HMC480ST89 / 480ST89E这款InGaP HBT增益模块MMIC放大器，看看它能为我们的设计带来哪些优势。

文件下载：HMC480.pdf

典型应用场景

HMC480ST89 / HMC480ST89E是一款理想的RF/IF增益模块以及LO或PA驱动器，适用于多个领域：

• 通信领域：在蜂窝/PCS/3G网络中，它能为信号的放大和传输提供稳定的性能支持；在固定无线和WLAN中，有助于增强信号强度，提高通信质量。
• 有线电视与卫星广播：可用于CATV、电缆调制解调器和DBS系统，确保信号的高质量传输。
• 微波通信与测试：在微波无线电和测试设备中，它能满足宽频带和高增益的要求，为测试和通信提供可靠保障。

大家在实际设计中，是否也遇到过在这些场景下对放大器性能要求较高的情况呢？

产品特性亮点

功率与增益表现

• P1dB输出功率：在2.5 GHz频率下，P1dB输出功率可达+19 dBm，能提供足够的功率输出，满足多种应用需求。
• 增益特性：在1 GHz时增益为19 dB，2 GHz时为16 dB，并且具有+34 dBm的输出IP3，展现出良好的线性度和增益性能。

电源与封装优势

• 单电源供电：仅需+6V至+8V的单电源供电，简化了电源设计，降低了功耗和成本。
• 标准封装：采用行业标准的SOT89封装，便于安装和集成到各种电路板中，提高了设计的灵活性。

设计套件支持

该产品还包含在HMC - DK001设计师套件中，为工程师的设计和开发提供了便利。

详细技术参数

电气规格

在$V s = 8.0 V$、$Rbias = 39 Ohm$、$T_{A}= +25^{circ} C$的条件下，其各项参数表现如下：	参数	频率范围	最小值	典型值	最大值	单位
增益	DC - 1.0GHz	17	19		dB
	1.0 - 2.0 GHz	14	17		dB
	2.0 - 3.0GHz	12	15		dB
	3.0 - 4.0GHz	10	13		dB
	4.0 - 5.0GHz	8	11		dB
增益温度变化	DC - 5 GHz		0.008	0.016	dB/°
输入回波损耗	DC - 1.0GHz		17		dB
	1.0 - 5.0GHz		10		dB
输出回波损耗	DC - 1.0 GHz		17		dB
	1.0 - 5.0GHz		10		dB
反向隔离	DC - 5GHz		20		dB
1dB压缩输出功率（P1dB）	0.5 - 1.0 GHz	16	20		dBm
	1.0 - 2.0GHz	15.5	18.5		dBm
	2.0 - 3.5 GHz	14.5	17.5		dBm
	3.5 - 5.0 GHz	13	16		dBm
输出三阶截点（IP3）	0.5 - 1.0GHz		34		dBm
	1.0 - 2.0 GHz		33		dBm
	2.0 - 3.5 GHz		32		dBm
	3.5 - 5.0GHz		30		dBm
噪声系数	DC - 4GHz		3.25		dB
	4.0 - 5.0GHz		4.0		dB
电源电流（Icq）			82		mA

从这些参数中我们可以看出，该放大器在宽频带内具有较好的增益稳定性、低回波损耗和高反向隔离性能，同时噪声系数也在可接受的范围内。在实际应用中，大家是否会根据这些参数来评估放大器对整个系统性能的影响呢？

绝对最大额定值

• 集电极偏置电压（Vcc）：+6.0 Vdc
• RF输入功率（RFIN）（Vcc = +5 Vdc）：+11 dBm
• 结温：150 °C
• 连续耗散功率（T = 85 °C）：0.536 W（高于85 °C时，每升高1 °C降额8.25 mW）
• 热阻（结到接地焊盘）：122 °C/W
• 存储温度：-65至+150 °C
• 工作温度：-40至+85 °C

在设计过程中，我们必须严格遵守这些额定值，以确保放大器的可靠性和稳定性。

引脚说明与应用电路

引脚功能

引脚编号	功能	描述	接口示意图
1	RFIN	该引脚为直流耦合，需要外接直流隔直电容。	RFOUT o RFIN
3	RFOUT	RF输出和输出级的直流偏置（Vcc）。
2,4	GND	这些引脚和封装底部必须连接到RF/DC接地。	GND

应用电路设计

在应用电路设计中，需要注意以下几点：

• 隔直电容：RFIN和RFOUT需要外接隔直电容，以防止直流分量对信号的影响。
• 偏置电阻：根据不同的电源电压，推荐使用不同的偏置电阻值。例如，当电源电压为6V时，RBIAS值为120 Ohm，功率额定值为1/8W；当电源电压为8V时，RBIAS值为39 Ohm，功率额定值为1/4W。RBIAS能提供直流偏置在温度变化时的稳定性。
• 关键元件值：对于不同的应用频率，推荐使用不同的元件值。例如，在50 MHz时，L1为270 nH；在900 MHz时，L1为56nH等。C1和C2在大部分频率下推荐使用0.01 pF或100pF。

大家在设计应用电路时，是否会根据实际的频率和电源情况来仔细选择元件值呢？

评估PCB与材料清单

评估PCB设计要点

评估PCB的设计采用了RF电路设计技术，信号线路具有50 Ohm的阻抗，封装接地引脚和封装底部直接连接到接地平面，并使用了足够数量的过孔连接顶部和底部接地平面。评估板还需要安装到合适的散热器上，以确保散热性能。

材料清单

项目	描述
J1 - J2	PCB安装SMA连接器
J3 - J4	DC引脚
C1,C2	电容，0402封装
C3	100 pF电容，0402封装
C4	1000 pF电容，0603封装
C5	2.2 F电容，钽电容
R1	电阻，1210封装
L1	电感，0603封装
U1	HMC480ST89/HMC480ST89E
PCB	108370评估PCB，电路板材料为Rogers 4350

评估PCB为我们提供了一个参考设计，方便我们快速验证放大器的性能。在实际设计中，大家是否会根据评估PCB进行优化和改进呢？

总结

HMC480ST89 / 480ST89E这款InGaP HBT增益模块MMIC放大器凭借其宽频带、高增益、良好的线性度和单电源供电等优势，在多个领域都有广泛的应用前景。通过对其特性、参数、引脚和应用电路的详细了解，我们可以更好地将其应用到实际设计中。希望大家在使用过程中，能够充分发挥它的优势，设计出更优秀的电子产品。大家在使用类似放大器时，还有哪些经验和心得呢？欢迎一起交流分享。