Kurzanleitung zur Auswahl von MMIC-HF-Bypass-Kondensatoren

Versorgungsrauschen stellt in HF-Systemen eine Herausforderung dar, da es sich mit HF-Signalen vermischen kann, das Signal-Rausch-Verhältnis beeinflusst und möglicherweise eine Störausgabe verursacht. Daher müssen hochfrequente monolithische integrierte Mikrowellenschaltungs-(MMIC)-Verstärker mit Breitbandverstärkung vor HF-Rauschen auf den Versorgungsleitungen geschützt werden.

Um diese Probleme mit dem Rauschen der Versorgungsleitung zu vermeiden, müssen HF-Designer einen Bypass-Kondensator verwenden, der einen effizienten Weg zur Erde für die HF-Energie auf der Versorgungsleitung bereitstellt, bevor sie in eine Verstärkungsstufe eintritt (Abbildung 1).

Abbildung 1. Bypass-Kondensator im Nebenschluss zur Versorgungsleitung der Verstärkungsstufe.

Um dies effektiv zu tun, ohne Rauschen in das System zuzulassen, ist ein wirklich breitbandiger Ansatz für die Rauschfilter-Umgehungsschaltungen erforderlich. Das Umgehen eines Systems mit großer Bandbreite erfordert jedoch eine sorgfältige Analyse, um den richtigen Kondensator auszuwählen.

Erstens verwenden viele MMICs, die für hohe Frequenzen ausgelegt sind, insbesondere in der Militär- und Verteidigungsindustrie, eher einen Ansatz zur Herstellung von Drahtbonden als einen Ansatz zur Oberflächenmontage. Daher müssen Kondensatoren, die für diese Anwendungen verwendet werden, die richtige Kapazität bei ausreichend hohen Betriebsspannungen in einem Gehäuse bereitstellen, das optimiert ist, um eine saubere Verbindung für ein drahtgebondetes MMIC bereitzustellen.

Darüber hinaus werden drahtbondbare Mikrowellenkondensatoren auf der Masseebene so nah wie möglich am MMIC-Bauelement platziert. Je nach zu blockierendem Frequenzbereich können ein oder zwei Mikrowellenkondensatoren verwendet werden. Wenn zwei Mikrowellenkondensatoren verwendet werden, ist es üblich, 100pF Border Cap® in der Nähe des MMIC und eine 10nF V-Serie als zweites Gerät zu sehen (Abbildung 2).

Abbildung 2. Beispiele für ein Design mit einem oder zwei Mikrowellenkondensatoren im Einsatz.

Darüber hinaus muss das System bei der Entscheidung, welcher Kondensator für Ihre Anwendung geeignet ist, vollständig auf die Art und Weise getestet werden, wie es verwendet wird. Dies bedeutet, dass Sie die Impedanz des Geräts über den gesamten interessierenden Frequenzbereich bewerten müssen. Mit anderen Worten, die Auswahl des richtigen Kondensators für Ihre Anwendung erfordert die Suche nach einem Mikrowellenkondensator, der beim Testen auf einer Platine im Shunt die erforderliche Isolierung bietet (Abbildung 3 und 4).

Abbildung 3. Die Kappe im Nebenschluss zu einer Linie.

Abbildung 4. Die HF-Isolation des Kondensators der V-Serie von Knowles Precision Device im Shunt getestet.

Um den richtigen Kondensator für Ihr MMIC zu finden, muss er letztendlich nicht nur grundlegende Kriterien wie die richtige Bestückung Ihres Boards erfüllen, sondern auch eine qualitativ hochwertige Verbindung bieten, die Rauschen auf der Zuleitung über alle interessierenden Frequenzen hinweg eliminiert.

Zahlen und Bildnachweis:Knowles Capacitors