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ARF1501_05

器件型号:ARF1501_05
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厂商名称:ADPOW [Advanced Power Technology]
厂商官网:http://www.advancedpower.com/
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ARF1501_05器件文档内容

                                                              S    D                     S                 ARF1501

                                                                   ARF1501                                                   D

                                                              BeO  1525-xx                                            G      S

RF POWER MOSFET                                               S    G                     S                                  40MHz

N - CHANNEL ENHANCEMENT MODE                                                                         250V 750W

The ARF1501 is an RF power transistor designed for very high power scientific, commercial, medical and industrial RF

power generator and amplifier applications up to 40 MHz.

Specified 250 Volt, 27.12 MHz Characteristics:          High Performance Power RF Package.
                                                          Very High Breakdown for Improved Ruggedness.
           Output Power = 750 Watts.                      Low Thermal Resistance.
                                                          Nitride Passivated Die for Improved Reliability.
           Gain = 17dB (Class C)

           Efficiency > 75%

MAXIMUM RATINGS                                               All Ratings: TC = 25C unless otherwise specified.

Symbol      Parameter                                                                                      ARF1501          UNIT
            Drain-Source Voltage
  VDSS      Continuous Drain Current @ TC = 25C                                                           1000             Volts
    ID      Gate-Source Voltage
            Total Device Dissipation @ TC = 25C                                                           30               Amps
  VGS       Operating and Storage Junction Temperature Range
   PD       Lead Temperature: 0.063" from Case for 10 Sec.                                                 30              Volts
TJ,TSTG
   TL                                                                                                      1500             Watts

                                                                                                           -55 to 200
                                                                                                                                          C

                                                                                                               300

STATIC ELECTRICAL CHARACTERISTICS

Symbol Characteristic / Test Conditions                                                              MIN TYP MAX UNIT

BVDSS       Drain-Source Breakdown Voltage (VGS = 0V, ID = 250 A)                                   1000                          Volts
VDS(ON)     On State Drain Voltage 1 (ID(ON) = 15A, VGS = 10V)                                                   7.5     9
            Zero Gate Voltage Drain Current (VDS = 1000V, VGS = 0V)
IDSS       Zero Gate Voltage Drain Current (VDS = 800V, VGS = 0V, TC = 125C)                                            40
            Gate-Source Leakage Current (VGS = 30V, VDS = 0V)                                                                         A
IGSS       Forward Transconductance (VDS = 25V, ID = 15A)
  gfs       RMS Voltage (60Hz Sinewave from terminals to mounting surface for 1 minute)                                  1000
Visolation
VGS(TH)     Gate Threshold Voltage (VDS = VGS, ID = 50mA)                                                                400 nA

                                                                                                     5.5   7                mhos

                                                                                                     2500                   Volts

                                                                                                     3                   5  Volts

THERMAL CHARACTERISTICS

Symbol Characteristic (per package unless otherwise noted)                                           MIN TYP MAX            UNIT
                                                                                                                            C/W
RJC         Junction to Case                                                                                          0.12                    050-5982 Rev C 9-2005
RCS         Case to Sink (Use High Efficiency Thermal Joint Compound and Planar Heat Sink Surface.)        0.09

   CAUTION: These Devices are Sensitive to Electrostatic Discharge. Proper Handling Procedures Should Be Followed.

                                   APT Website - http://www.advancedpower.com
DYNAMIC CHARACTERISTICS                                                                                                                                                                    ARF1501

Symbol Characteristic                                                                                     Test Conditions                                            MIN TYP MAX UNIT

Ciss                                          Input Capacitance                                                 VGS = 0V                                                     5400 6500
Coss                                          Output Capacitance                                              VDS = 200V
Crss                                          Reverse Transfer Capacitance                                     f = 1 MHz                                                     300 400       pF
td(on)                                        Turn-on Delay Time
                                              Rise Time                                                        VGS = 15V                                                     125 160
  tr                                          Turn-off Delay Time                                             VDD = 500V
td(off)                                       Fall Time                                                  ID = ID[Cont.] @ 25C                                               8
                                                                                                              RG = 1.6
  tf                                                                                                                                                                         5
                                                                                                                                                                                                      ns

                                                                                                                                                                             25

                                                                                                                                                                             13

FUNCTIONAL CHARACTERISTICS

Symbol Characteristic                                                                                    Test Conditions                                             MIN TYP MAX UNIT

GPS Common Source Amplifier Power Gain                                                                          f = 27.12 MHz                                            15  17            dB
                                                                                                         VGS = 0V VDD = 250V
                                              Drain Efficiency                                                                                                           70  75            %
                                                                                                                 Pout = 750W
                                              Electrical Ruggedness VSWR 10:1                                                                                        No Degradation in Output Power

1 Pulse Test: Pulse width < 380 S, Duty Cycle < 2%.
APT Reserves the right to change, without notice, the specifications and information contained herein.

                                                                                                  Per transistor section unless otherwise specified.

                                                                                                20,000

                                                                                                10,000
                                                                                                                                                               Ciss

                                                                                                  5000

                                                                              CAPACITANCE (pf)  1000                                      Coss
                                                                                                 500

                                                                                                                                          Crss

                                                                                                100
                                                                                                .1    1  10                               100 200

                                                                                                         VDS, DRAIN-TO-SOURCE VOLTAGE (VOLTS)
                                                                                                Figure 1, Typical Capacitance vs. Drain-to-Source Voltage

                                              60                                                                                          120
                                                                                                                                           50
                                                  VDS> ID(ON) x RDS(ON) MAX.                                                                       DATA FOR BOTH SIDES
                                                                                                                                                         IN PARALLEL
                                                  250SEC. PULSE TEST
                                                                                                                                                      OPERATION HERE
050-5982 Rev C 9-2005                         50  @ <0.5 % DUTY CYCLE                                        ID, DRAIN CURRENT (AMPERES)            LIMITED BY RDS (ON)
                 ID, DRAIN CURRENT (AMPERES)
                                                                            TJ = -55C                                                                                                     100us
                                              40

                                              30                                                                                          10

                                              20                                                                                          5                                                1ms

                                              10  TJ = +25C                                                                                               TC =+25C                       10ms
                                                                                                                                                           TJ =+200C                      100ms
                                                  TJ = +125C                                                                                              SINGLE PULSE

                                              0                                                                                           1
                                               0 2 4 6 8 10 12 14
                                                                                                                                               1           5 10              50 100  1000
                                                 VGS, GATE-TO-SOURCE VOLTAGE (VOLTS)
                                                  Figure 2, Typical Transfer Characteristics                                                 VDS, DRAIN-TO-SOURCE VOLTAGE (VOLTS)
                                                                                                                                          Figure 3, Typical Maximum Safe Operating Area
                               1.15                                                                                                                           ARF1501
                               1.10
                               1.05                                                                         45
                               1.00                                                                                                                                 10V
                               0.95
                               0.90                                                                         40
                               0.85
                               0.80                                                                                                                                  9V
                               0.75                                                                         35
VGS(th), THRESHOLD VOLTAGE                                                                         ID, DRAIN CURRENT (AMPERES)
    (NORMALIZED)                     -50 -25 0 25 50 75 100 125 150                                                                           PDM30                         8V
                                                 TC, CASE TEMPERATURE (C)
                                                                                                            25
                                 Figure 4, Typical Threshold Voltage vs Temperature
                               0.14                                                                         20                                                              7V

                                                                                                            15
                                                                                                                                                                        6V

                                                                                                            10

                                                                                                            5                                                               5V

                                                                                                            00        5  10 15 20 25 30

                                                                                                                VDS, DRAIN-TO-SOURCE VOLTAGE (VOLTS)
                                                                                                                  Figure 5, Typical Output Characteristics

ZJC, THERMAL IMPEDANCE (C/W)  0.12
                                             D = 0.9

                               0.10

                                                  0.7
                               0.08

                               0.06       0.5                                                                            Note:

                               0.04       0.3                                        SINGLE PULSE                                                             t1

                               0.02       0.1                                                                                                                       t2
                                          0.05                                                                                                       Duty Factor D = t1/t2
                                   0                                                                                                             Peak TJ = PDM x ZJC + TC
                                    10-5
                                                       10-4          10-3            10-2                       10-1                               1.0                          10

                                                                     RECTANGULAR PULSE DURATION (SECONDS)

                                                       Figure 6, Maximum Effective Transient Thermal Impedance, Junction-to-Case vs. Pulse Duration

                                                       Table 1 - Typical Class AB Large Signal Impedance -- ARF1501

                               F (MHz)                   Zin ()        ZOL ()        Zin - Gate shunted with 25 IDQ = 100mA
                                                                                     ZOL - Conjugate of optimum load for 750 Watts
                                   2.0                 10.6 -j 12.2    31 -j 4.7
                                 13.5                    0.5 -j 2.7  15.6 -j 16           output at Vdd = 250V
                                                                     6.2 -j 12.6
                                    27                 0.22 -j 0.8   3.1 -j 9.4
                                    40                  0.2 +j .12

                                                                                                                         .250

                                                                                                                                                        S                   D          S .500

Thermal Considerations and Package                                                      Heat Sink                                                               ARF15--                      1.065
Mounting:
                                                                                                         D                                                 BeO 1525-xx
    The rated 1500W power dissipation is only avail-                                 G
able when the package mounting surface is at                                                                             .045
25C and the junction temperature is 200C. The                                                          S
thermal resistance between junctions and case                                                                                                           S                   G          S .500
mounting surface is 0.12C/W. When installed, an
additional thermal impedance of 0.1C/W between                                                                          .005
the package base and the mounting surface is typi-
cal. Insure that the mounting surface is smooth                                                                                                         .207  .375                     .207
and flat. Thermal joint compound must be used to
reduce the effects of small surface irregularities.                                                                                                                         .105 typ.               050-5982 Rev C 9-2005
The heatsink should incorporate a copper heat
spreader to obtain best results.                                                                                          HAZARDOUS MATERIAL WARNING
                                                                                                                         The ceramic portion of the device between
  The package is designed to be clamped to a                                                                             leads and mounting surface is beryllium oxide,
heatsink. A clamped joint maintains the required                                                                         BeO. Beryllium oxide dust is toxic when in-
mounting pressure while allowing for thermal ex-                                                                         haled. Care must be taken during handling
pansion of both the device and the heat sink. A                                                                          and mounting to avoid damage to this area
simple clamp, and two 6-32 (M3.5) screws can pro-                                                                        These devices must never be thrown away
vide the minimum 125lb required mounting force.                                                                          with general industrial or domestic waste.
T = 12 in-lb.
                                                      ARF1501 -- 27.12 MHz Test Circuit

                                               C7 C9            L4  C8 C10                            250V   C1, C7,C8, C11 .1uF 250V ceramic chip
                                  C6                      L3                                         Output  C2, C12 ARCO 465 75-380pF mica trimmer
                                                                                                             C3 4700pF ATC700B
                                      L1  TL1             L2 C4              C12                             C4, C9-C11 8200pF 500V NPO ceramic
                                                                           C5                                C5 - C6 150pF ATC 700B
                                                                                                             L1 90 nH 4t #18 0.25"d .25"l
                              C1      C2              R1                                                     L2 175 nH - 3t #10 .75" dia .75" l
                                                                                                             L3 2uH - 22t #24 enam. .312" dia.
                       RF                 C3                        Vbias                                    L4 500nH 2t on 850u .5" bead
                       Input                  C11                                                            R1-R3 1k  1/4W
                                                               R3                                            TL1 .112" x 1.2" (50 ) Stripline
                                                          R2

                                                                           BeO              ARF1501

                                  J1                                       135-05  ARF1500                                     J2

                                                          27 MHz Amp                                         RF 5-02
                                                          ARF1501

                                                                 Parts placement

050-5982 Rev C 9-2005                                     27 MHz Amp                                                  RF 5-02
                                                          ARF1501

                                                                      1:1 pcb artwork
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