Freescale MRF7S21170HSR3

Отличный выбор! Freescale MRF7S21170HSR3 — это мощный и надежный полевой транзистор на основе технологии LDMOS, разработанный специально для приложений усиления радиочастотного сигнала. Ниже представлено подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости.

Описание

MRF7S21170HSR3 — это N-канальный полевой транзистор с обогащенным режимом (Enhancement-Mode), изготовленный по технологии LDMOS (Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor). Этот транзистор является ключевым компонентом в выходных каскадах усилителей мощности (PA — Power Amplifier) для профессионального и промышленного оборудования.

Основное назначение:

• Диапазон частот: Работа в частотном диапазоне от 2110 до 2170 МГц, что делает его идеальным для стандартов сотовой связи 3G (UMTS, W-CDMA) и 4G (LTE) в полосе Band 1 (2100 МГц).
• Применение: Используется в фиксированных беспроводных системах доступа, пико- и микросотовых базовых станциях, ретрансляторах (репитерах), а также в другом оборудовании, требующем высокоэффективного усиления в указанном диапазоне.

Ключевые особенности:

• Высокая выходная мощность: Предназначен для приложений с мощностью до 170 Вт (пиковая).
• Высокий коэффициент усиления: Обеспечивает хорошее усиление сигнала, что снижает требования к предварительным каскадам.
• Высокая линейность: Критически важный параметр для современных цифровых модуляций (W-CDMA, OFDM), позволяющий минимизировать искажения и межмодовые помехи.
• Внутренняя согласующая цепь: Упрощает проектирование внешней схемы согласования.
• Повышенная надежность: Технология LDMOS известна высокой устойчивостью к КСВ (КСВ до 65:1), что защищает устройство в условиях неидеальной нагрузки (обрыв или короткое замыкание антенны).

Технические характеристики (основные)

• Тип транзистора: N-канальный LDMOS, Enhancement-Mode.
• Диапазон рабочих частот: 2110 – 2170 МГц (оптимизирован для 2140 МГц).
• Выходная мощность (Pout):
  • 170 Вт (пиковая) при работе с сигналом W-CDMA.
  • Обычно указывается для определенного режима, например, 45 Вт средней мощности при пиковой 170 Вт.
• Коэффициент усиления по мощности (Gps): 16.5 дБ (типовое значение при Pout=45W, f=2140 МГц).
• КПД (Efficiency):
  • Коэффициент полезного действия по коллектору (Drain Efficiency): ~40% (типовое).
  • КПД при пиковой мощности (Power Added Efficiency - PAE): ~45% (типовое).
• Линейность (для W-CDMA):
  • Уровень продуктов интермодуляции 3-го порядка (IMD3): < -35 дБн (типовое).
  • Соотношение несущая/помеха (ACLR): < -50 дБн (типовое) на ±5 МГц от несущей.
• Напряжение питания (сток-исток, Vdd): 28 В (номинальное, типовое 26-32В).
• Ток покоя (Quiescent Current, Idq): ~700 мА (типовое, настраивается).
• Термическое сопротивление (RthJC): 0.3 °C/Вт (максимальное, корпус-кристалл).
• Корпус: SOT-1197A (HSR3) — мощный керамический фланцевый корпус с 4-мя выводами (2 стока, затвор, исток) и медным теплоотводом.
• Класс усиления: Работает, как правило, в классе AB, что обеспечивает компромисс между КПД и линейностью.

Парт-номера и прямые аналоги

MRF7S21170HSR3 — это полное обозначение детали. Иногда его могут указывать в сокращенном виде как MRF7S21170H.

Прямые аналоги и совместимые модели (с учетом заменяемости в схеме):

Важно: Замена всегда требует проверки по datasheet и, возможно, подстройки схемы согласования!

1. От того же производителя (NXP / Freescale):

   • MRF7S21180H — Модель на 180 Вт, более новая версия с улучшенными параметрами, часто является прямой или рекомендуемой заменой.
   • MRF7S21140H — Модель на 140 Вт. Может использоваться в схемах, где требуется меньшая мощность.
   • Более старые или менее мощные модели серии MRF7S21xxx (например, MRF7S21100H).

2. От других производителей (функционально и по корпусу совместимые):

   • Ampleon (ранее часть NXP): После выделения RF-подразделения NXP в Ampleon, многие аналоги продолжаются под этим брендом.
     • BLF7G21-170 (Ampleon) — Один из самых прямых и современных аналогов, часто используется как замена.
     • Серия BLF7G22LS-xxx от Ampleon — более новые модели с улучшенным КПД.
   • STMicroelectronics:
     • PD57070S-E — Транзистор в схожем корпусе и для близких диапазонов.
   • Integra Technologies, MACOM, Wolfspeed (Cree): Эти компании также производят мощные LDMOS транзисторы для схожих частотных диапазонов, но электрическое и схемотехническое соответствие требует тщательной проверки (например, MW7IC21170GNR1 от NXP/Wolfspeed).

Важные замечания по замене

1. Проверка Datasheet: Перед заменой необходимо сравнить распиновку (pinout), номиналы напряжений и токов, а также S-параметры (для схем согласования).
2. Схема смещения: У разных производителей и даже моделей могут отличаться требования к цепи смещения затвора (напряжение отсечки Vgs(th), ток покоя Idq).
3. Схема согласования: Даже при совпадении корпуса, внутренняя и рекомендуемая внешняя схемы согласования могут отличаться. Часто требуется подстройка (тюнинг) ВЧ-тракта.
4. Рекомендуемая замена: В современных разработках и при ремонте часто рекомендуется переходить на более новые аналоги, такие как Ampleon BLF7G21-170 или BLF7G22LS-170, которые могут обладать лучшим КПД и линейностью.

Вывод: Freescale/NXP MRF7S21170HSR3 — это проверенная временем, мощная и надежная «рабочая лошадка» для усилителей базовых станций 3G/4G в диапазоне 2.1 ГГц. При поиске замены или аналога в первую очередь стоит рассматривать современные модели от NXP и Ampleon.