Monolitický mikrovlnný integrovaný obvod - Monolithic microwave integrated circuit

Fotografie GaIC MMIC (2–18 GHz upconverter)
MMIC MSA-0686.

Monolitický mikrovlnný integrovaný obvodnebo MMIC (někdy vyslovovaný jako „mimický“) je typ integrovaný obvod (IC) zařízení, které pracuje v mikrovlnná trouba frekvence (300 MHz až 300 GHz). Tato zařízení obvykle plní funkce, jako je mikrovlnná trouba míchání, zesílení výkonu, nízkošumové zesílení a vysokofrekvenční přepínání. Vstupy a výstupy na zařízeních MMIC se často shodují s a charakteristická impedance 50 ohmů. Díky tomu se snáze používají, protože kaskádování MMIC potom nevyžaduje externí odpovídající síť. Většina mikrovlnných testovacích zařízení je navíc navržena pro provoz v prostředí 50 ohmů.

MMIC jsou rozměrově malé (od přibližně 1 mm² do 10 mm²) a lze je vyrábět hromadně, což umožnilo rozšíření vysokofrekvenčních zařízení, jako jsou mobilní telefony. MMIC byly původně vyrobeny za použití galium arsenid (GaAs), a Složený polovodič III-V. Má oproti tomu dvě zásadní výhody křemík (Si), tradiční materiál pro realizaci IC: zařízení (tranzistor ) rychlost a poloizolační Podklad. Oba faktory pomáhají s návrhem funkcí vysokofrekvenčních obvodů. Rychlost technologií založených na Si se však postupně zvyšovala s tím, jak se zmenšily velikosti funkcí tranzistorů, a nyní lze MMIC vyrábět také v technologii Si. Primární výhodou technologie Si je její nižší výrobní cena ve srovnání s GaAs. Průměry křemíkových destiček jsou větší (obvykle 8 "až 12" ve srovnání s 4 "až 8" pro GaAs) a náklady na destičky jsou nižší, což přispívá k levnějšímu IC.

Původně se používaly MMIC tranzistory s efektem pole kov-polovodič (MESFETs) jako aktivní zařízení. Poslední dobou tranzistor s vysokou pohyblivostí elektronů (HEMT), pseudomorfní HEMT a heterojunkční bipolární tranzistory se staly běžnými.

Další technologie III-V, jako např fosfid india Ukázalo se, že (InP) nabízejí GaAs lepší výkon, pokud jde o zisk, vyšší mezní frekvenci a nízkou hlučnost. Mají však také tendenci být dražší kvůli menším velikostem oplatky a zvýšené křehkosti materiálu.

Silicon germanium (SiGe) je složená polovodičová technologie na bázi Si, která nabízí rychlejší tranzistory než konvenční Si zařízení, ale s podobnými cenovými výhodami.

Nitrid gália (GaN) je také možností pro MMIC. Protože tranzistory GaN mohou pracovat při mnohem vyšších teplotách a pracovat při mnohem vyšším napětí než tranzistory GaAs, vytvářejí ideální výkonové zesilovače na mikrovlnných frekvencích.

Viz také

Reference

  • Praktický design MMIC publikoval Artech House ISBN  1-59693-036-5

Autor S. P. Marsh

  • Návrh a technologie RFIC a MMIC publikoval IEE (Londýn) ISBN  0-85296-786-1

Redaktoři I. D. Robertson a S. Lucyszyn