深度解析ADPA1106功率放大器评估板：从特性到操作指南

在电子工程领域，评估板是我们深入了解和测试新设备性能的关键工具。今天，我将为大家详细介绍ADPA1106评估板（EVAL - ADPA1106），帮助大家更好地掌握这款46 dBm（40 W）、工作频率在2.7 GHz至3.5 GHz的GaN功率放大器评估板的相关信息。

文件下载：ADPA1106-EVALZ.pdf

评估板特性与套件内容

ADPA1106评估板采用2层Rogers 4350B材料，搭配散热片，不仅能有效解决散热问题，还为PCB提供了必要的机械支撑。散热片上的安装孔，可方便地将其连接到散热器上，或者固定在冷热板上。其搭载的端接SMA插孔RF连接器，能确保信号的稳定传输。评估板还设有直通校准路径，便于对板级走线损耗进行校准；同时具备漏极或栅极脉冲功能，为不同的测试需求提供了可能。

评估套件主要包含ADPA1106 - EVALZ评估板和50 V漏极脉冲发生器板。这些组件是我们开展评估工作的基础。

测试所需设备与文档

进行ADPA1106评估板测试，需要一系列特定的设备，如脉冲发生器、示波器、50 V/2 A电源、 - 4 V电源、Tektronix TCPA312A电流探头、Tektronix TCPA300电流探头放大器、RF信号发生器、定向耦合器、RF功率传感器、RF功率计以及RF衰减器等。此外，还需要参考ADPA1106的数据手册，这是我们进行准确测试和分析的重要依据。大家在准备设备时，不妨思考一下每种设备在测试中的具体作用是什么？

评估板详细介绍

硬件设计

评估板基于2层印刷电路板（PCB），由10 mil厚的Rogers 4350B覆铜板制成，并安装在铝制散热片上。RFIN和RFOUT端口采用SMA母同轴连接器，且对应的RF走线特性阻抗为50 Ω，确保了信号传输的一致性。为校准板级走线损耗，在J6和J5连接器之间设置了直通校准路径，但使用该路径时，需要在J6和J5上安装SMA RF连接器。评估板上的RF走线采用50 Ω接地共面波导，封装接地引脚和外露焊盘直接连接到接地平面，通过多个过孔连接上下接地平面，特别是在接地焊盘正下方区域，以保证良好的导电和导热性能。

引脚定义

评估板有两个24引脚的接头（P4和P5），用于提供接地、电源、栅极控制和探测器输出电压等信号。详细的引脚定义如表1所示，大家可以根据这些定义进行正确的连接和操作。

表1. ADPA1106 - EVALZ上P4和P5接头连接情况	接头	接头引脚编号	接头引脚名称
P4	1至5、7、9、11至17、19、21	GND
	23、24	VDET、VDET_BIAS
P5	1、2、3、5、7、9至15、17、19、21至24	VREF、VREF_BIAS、GND、VDD2、VDD1、未连接
	4、6、8、16、18、20

直通校准路径插入损耗

直通校准路径对于准确评估板级走线损耗至关重要。图3展示了该路径的插入损耗、输入回波损耗和输出回波损耗，表2列出了不同频率下的插入损耗数据。从数据中我们可以观察到插入损耗随频率的变化趋势，这有助于我们在不同频率下进行准确的校准。

表2. 直通校准路径的插入损耗	频率（GHz）	插入损耗（dB）
1	- 0.24
2	- 0.36
3	- 0.48
4	- 0.45
5	- 0.5
6	- 0.55
7	- 0.61
8	- 0.64
9	- 0.65
10	- 0.65

评估板的操作模式与步骤

栅极脉冲电压操作模式

设置步骤

在这种模式下，所有电源、接地和控制信号都通过评估板的P4和P5接头接入。将栅极电压在 - 4 V（关）和大约 - 2.3 V（开）之间进行脉冲调制，使静态电流（IDQ）约为300 mA。脉冲宽度和占空比分别设置为约100 µs和10%。

操作步骤

开机时，先将VDDx（P5的引脚4、6和8）设置为0 V；将VGGx（P4的引脚6、8和10）设置为关（VGG1 = VGG2 = - 4 V）；将电源电压（VDD）设置为50 V；开启栅极电压脉冲（VGG1和VGG2在 - 4 V和大约 - 2.3 V之间脉冲）；微调脉冲高电压以达到所需的IDQ（通常为300 mA），同时保持脉冲关电压为 - 4 V；最后施加RF输入信号。关机时，按相反的顺序操作，先关闭RF信号，再关闭VGG1和VGG2的脉冲，将VDD设置为0 V，最后将VGG1和VGG2的脉冲增加到0 V。

漏极偏置脉冲发生器板操作模式

设置步骤

使用该模式时，需将脉冲发生器板插入评估板的P4和P5接头，使脉冲发生器板的P2接头连接到评估板的P5接头，P3接头连接到评估板的P4接头。所有外部电源电压和控制信号通过脉冲发生器板的J1至J4 BNC连接器接入，具体连接情况如表3所示。栅极控制电压通过J4连接器直接驱动ADPA1106的VGG1和VGG2引脚。由于VDD和GND线承载高达2 A的电流，建议使用粗规格双绞线以减少电压降。将示波器连接到脉冲发生器板的J5同轴连接器，可观察驱动ADPA1106的VDD1和VDD2引脚的脉冲漏极电压。

表3. 脉冲发生器板J1至J4、TP1至TP4以及P2和P3接头与ADPA1106的连接情况	接头	接头引脚编号	接头引脚名称
J1	不适用	VDD
J2	不适用	SENSE
J3	不适用	PULSE
J4	不适用	VGG
J5	不适用	PULSED VDD
TP1	不适用	VDET_BIAS
TP2	不适用	VDET
TP3	不适用	VREF
TP4	不适用	VREF_BIAS
P2	1、2、3、5、7、9至15、17、19、21至24	VREF、VREF_BIAS、GND
	4、6、8、16、18、20	PULSED_VDD、VGG
P3	1至5、7、9、11至17、19、21	GND
	6、8、10、18、20、22、23、24	VGG、PULSED_VDD、VDET、VDET_BIAS

操作步骤

开机时，先将J3（PULSE）的电压设置为0 V；将J4（VGG）的电压设置为 - 4 V；将J1（VDD）的电压设置为50 V；开启脉冲（0 V/5 V，100 µs，10%占空比）；增加J4（VGG）的电压，直到达到目标IDQ（通常为300 mA）；最后将RF输入信号施加到评估板的RFIN连接器。关机时，先关闭RF输入信号，将J4（VGG）的电压设置为 - 4 V，关闭脉冲（设置为0 V），将J1（VDD）的电压设置为0 V，最后将J4（VGG）的电压设置为0 V。

平均到脉冲近似方法

在脉冲操作下准确测量RF功率、漏极电流和功率附加效率（PAE），需要可触发的仪器。当这类仪器不可用时，可以采用平均测量和近似方法。常见的做法是测量平均值，然后根据占空比进行调整。但这种方法可能因仪器测量带宽有限、测量中包含开和关瞬态以及部分周期等因素而产生误差。为减少部分周期带来的测量误差，需要在大量脉冲周期上进行平均。由于不同仪器和设置会影响近似结果，可能需要通过实验来获得可靠和可重复的结果。当无法进行脉冲触发测量时，只需将脉冲发生器连接到脉冲发生器板的J3连接器即可。大家可以思考一下，如何在实际测试中尽量减少这些近似方法带来的误差？

评估板的其他信息

文档中还提供了评估板的原理图、装配图、订购信息和物料清单等内容。评估板是静电放电（ESD）敏感设备，尽管有保护电路，但仍需采取适当的ESD预防措施，以避免性能下降或功能丧失。同时，使用评估板需要遵守相关的法律条款和条件，包括使用许可、保密要求、额外限制、终止条款、责任限制、出口规定和适用法律等。

通过以上介绍，相信大家对ADPA1106评估板有了更全面的了解。在实际使用过程中，大家可以根据具体需求和测试环境，合理选择操作模式和方法，以获得准确的测试结果。希望这篇文章能对大家的工作有所帮助，大家在使用过程中有任何问题或经验，都可以在评论区分享交流。