现在制作的大功率射频晶体管比以往任何时候都更坚实经用。针对特高经用性规划的器材能够接受严峻的失配，即便在满输出电平常也是如此。现在多家制作商可供给大功率硅横向分散金属氧化物半导体(LDMOS)晶体管，这种产品能够接受相当于65.0:1的电压驻波比(VSWR)的负载失配。但这些晶体管真的无懈可击吗？这种经用性适用于哪些类型的运用？本陈述将介绍一些最新的经用型大功率LDMOS晶体管以及它们的电气特性，并经过比较测验进程来判别它们的经用水平。
众所周知，像硅双极晶体管等一些晶体管能够在其中一些半导体单元因短路或负载失配等原因损坏时持续作业。因而，将一个器材界说为“经用晶体管”或许没有明晰的边界。对硅LDMOS晶体管的经用性测验一般是指器材能够在高输出功率电平下接受苛刻的负载失配状况而不下降功用或形成器材毛病。当晶体管作业在负载失配状况下时，它的输出功率有很大一部分会被反射进器材，此刻功率有必要在晶体管中耗散掉。但在比较不同经用性的晶体管时，重要的是查看不同器材制作商到达其经用性成果的条件，由于不同制作商的测验条件或许有很大改动。
晶体管经用性测验一般触及在测验进程中或许变也或许不变的三个电气参数：输入功率，施加到待测晶体管的直流偏置以及供给给待测器材的负载阻抗。在有些状况下，晶体管制作商或许运用固定(标称)值的输入功率和器材偏置，并改动负载失配阻抗。尽管这样的测验标明器材能够在这些特定条件下正常作业，但并不能深化了解器材在面对实际条件时会产生什么状况，由于在实际条件下一切三个参数都或许一起产生改动。
对某些器材来说，经用性测验包含在正常作业条件下树立基准功用水平，将器材置于应力条件下(如严峻的负载失配)作业然后将其康复到基准作业条件下，以测验功用下降的水平。在第2次基准测验中假如输出功率或直流参数下降起伏达20%以上，一般就意味着器材的失效。
VSWR一般作为品质因数用来表明负载失配的程度。例如，当负载失配程度相当于5.0:1的VSWR时，晶体管约一半的输出功率将被反射回器材。当负载失配程度到达20.0:1的VSWR时，晶体管输出功率的约80%将被反射回器材，而且有必要以热量办法消散掉。这些VSWR值处于多种不同的失配水平之间，用于表征射频功率晶体管为“经用的”器材。
为了解认证一款射频功率晶体管为经用器材时有何需求，比较一些比方或许会有协助。经用性要求一般由运用来界说。关于长距离的雷达体系来说，比方UHF气候雷达，天线上结冰或许引起严峻的负载失配状况，其负载VSWR可达10.0:1或更高。例如，意法半导体公司(ST)供给的多款N沟道增强型横向MOSFET可作业在VSWR达20.0:1的负载严峻失配条件下。类型为STEVAL-TDR016V1的器材是为频率从155MHz至165MHz的VHF帆海频段规划的，可在+20V DC电源下供给30W的接连波输出功率。该器材能够供给14.7dB的功率增益和至少60%的功率。意法半导体还供给多款更高频率的“经用型”晶体管，这些晶体管能够处理VSWR为20.0:1乃至更高的负载失配状况，不过输出功率电平会低许多。
关于现在市场上的几款器材来说，20.0:1 VSWR额外值乃至或许有些保存了。例如，恩智浦半导体公司(NXP)至少有一款大功率器材能够接受VSWR为65.0:1乃至更高的负载失配，而飞思卡尔半导体 (Freescale)正在交给的一系列器材也能在VSWR为65.0:1或更高的负载失配条件下正常作业。这两种器材都是硅LDMOS晶体管。
NXP在上一年于美国马里兰州巴尔的摩市举办的IEEE MTT-S世界微波大会(IMS 2011)上就发布了类型为BLF578XR的首款经用型晶体管。Class AB model BLF578XR是该公司的盛行类型BLF578晶体管的经用版别，适用于播送和ISM频段运用，并能够匹配从高频至500MHz的运用。在100μs脉宽和20%脉冲占空比时，作业在225MHz的BLF578XR能够供给1400W的峰值脉冲输出功率。该器材在这些条件下还能到达24dB的功率增益和71%的典型漏极功率，并具有集成的静电放电(ESD)维护功用。别的，BLF578XR在108MHz、接连波状况下可供给1200W的额外输出功率。
为证明BLF578XR是“经用性”晶体管，将其作业频率调整到225MHz，一切相位的负载VSWR等于65.0:1，漏-源极电压设置为+50VDC，测得的静态漏极电流为40mA，进入负载的脉冲式输出功率为1200W。明显，除了半导体裸片的功用外，封装关于答应该器材在如此严峻失配条件下作业也起着重要作用。该产品选用装置凸缘的陶瓷封装，在+125℃时从结点到外壳的热阻典型值为0.14K/W，在+125℃时从结点到外壳的瞬时热阻典型值为0.04K/W，因而有助于避免在严峻失配条件下因反射的输出功率而导致的热量堆积。
经过认证的经用性
飞思卡尔半导体现在自称具有最多品种的“经用型”硅LDMOS射频功率晶体管，该公司在认证其具有相同脉冲和接连波输出功率额外值器材时的做法十分共同，一切器材都要经过负载失配程度相当于 65.0:1 的VSWR或更高条件下的测验，经过测验的器材不能有损坏或功用下降。这组器材规模从类型为MRFE6VP61K25HR6的最大功率增强型LDMOS晶体管(见图)——额外脉冲式峰值输出功率为1250W(作业频率为230MHz，脉宽100μs，占空比20%)，到125W输出功率的MRF6VP8600HR6类型——首要用于从470MHz至860MHz的播送级模拟与数字电视发射机。处于两者之间的MRFE6VP5600HR6是一款LDMOS功率晶体管，能够在从1.8MHz至600MHz规模内供给600W脉冲或接连波输出功率，MRFE6VP6300HR6则是一款增强型LDMOS功率晶体管，能够在从1.8MHz至600MHz规模内供给300W输出功率。
MRFE6VP61K25HR6是一款增强型LDMOS晶体管，可在频率高达600MHz规模内供给1250W的额外脉冲和接连波输出功率，而且能够在负载失配相当于65.0:1的VSWR条件下正常作业。
与其它飞思卡尔的“经用型”器材相同，这些晶体管经过了以下经用性认证：在频率为230MHz、10μs脉宽和20%占空比的脉冲条件下一切相位角可接受相当于65.0:1的VSWR的负载失配。这些器材的测验是在+50VDC电源和100mA静态漏电流条件下进行的。此外，晶体管还在输入功率电平等于两倍于额外最大输入功率电平的条件下对这些器材进行了评价，成果相同完好无缺。
这些大功率晶体管能以单端或推拉办法作业，它们实际上可作业在从30V至50V的电源下，因而具有很大的规划灵活性。封装对这些器材来说也很重要，由于在晦气作业条件下，大部分输出功率将被反射进有源器材和周边的封装。
尽管这种判别射频功率晶体管是否真实经用的挑选办法好像有些过火，但许多运用：包含射频切开、CO2激光、半导体处理设备、等离子产生器和核磁共振成像(MRI)体系等等或许就要求这样的经用性。别的，大功率发射运用，特别是天线有必要饱尝住各种不同环境应力(如雪和冰)的运用，或许经常会遭受严峻的负载失配状况。运用一组能“饱尝虐 待”的晶体管能够极大地延伸固态发射机的作业寿数。
