GaN提供了更高的功率密度、效率和頻率靈活性。然而，為了充分利用半導體的潛力，嵌入式開發(fā)人員應該發(fā)揮材料的優(yōu)勢。下面是一些系統(tǒng)級的設計實踐。
1.線性化設計
大多數(shù)嵌入式設計師在使用GaN之前最關心的是線性化。有一種看法認為GaN很難線性化。在某些情況下確實如此，但也有一些可管理的方法來解決線性化缺陷，從而緩解非線性和陷阱效應。它可以通過將設備置于理想應用空間的系統(tǒng)設計方法來實現(xiàn)，也可以通過控制IQ漂移和跟蹤陷阱效果的軟件算法來實現(xiàn)。供應商生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)成長，以應對這些確切的挑戰(zhàn)。
有一些工作需要完成，但回報是大大提高了能效。這是一個需要考慮的權衡。根據(jù)需要，一些設計師將進行這種交易，而另一些設計師將采用傳統(tǒng)的LDMOS解決方案。雖然仍然存在改善GaN線性度的機會，但GaN晶體管的低漏源電容可以對寬和超寬瞬時帶寬信號提供更好的響應，從而使這些信號具有更好的整體系統(tǒng)線性化。視頻帶寬也是GaN可以超越競爭技術的一個領域。
還值得注意的是，線性效率是通信行業(yè)的主要研發(fā)重點，多虧了數(shù)字處理和設備級的改進，嵌入式開發(fā)專家們預計GaN線性化在未來三到五年內(nèi)會有顯著的改善。當未來幾代GaN實現(xiàn)市場領先的線性時，不要感到驚訝。
2.散熱意識
GaN功率放大器在硅基技術無法達到的溫度下工作，簡化了系統(tǒng)內(nèi)的散熱和冷卻要求。然而，如果嵌入式設計師不小心，更高的熱密度可能會帶來挑戰(zhàn)，特別是如果使用更少的GaN PA降低了系統(tǒng)的尺寸，較小的系統(tǒng)將對意外組件施加更大的熱壓。
工程團隊傾向于關注結(jié)溫，由于GaN-PA支持如此高的結(jié)溫，系統(tǒng)的其他部分成為限制因素，焊點是一個經(jīng)常被忽視的例子，系統(tǒng)設計需要考慮到這一點。工程師最好通過重新評估內(nèi)部可靠性要求，了解GaN-PA可以在更高的溫度下工作，并在設計過程中充分利用這一點。
3.利用供應商的專業(yè)知識
供應商知道自己產(chǎn)品的理想應用并不奇怪，但應用工程師對射頻以外的嵌入式系統(tǒng)的了解會讓客戶感到震驚。為了盡可能有效，GaN-PA需要與設備的其余部分協(xié)同工作，這需要圍繞載波和峰值電壓等要素對整個產(chǎn)品進行優(yōu)化。這在PA技術中是相當標準的，但需要注意的是，對于GaN應用來說，存在著相同類型的交易空間。
盡管如此，一些客戶并沒有充分利用供應商的應用工程師團隊。就如何最好地實施解決方案，嵌入式開發(fā)人員應該咨詢GaN供應商，他們將知道安全地使PA發(fā)揮最大性能的所有訣竅，解決設計難題。
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