Freescale MRF5P21180

Отличный выбор! Freescale MRF5P21180 — это мощный и очень популярный LDMOS транзистор для усиления радиочастотного сигнала, широко использовавшийся в профессиональных мобильных радиостанциях и базовых станциях.

Вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости.

Описание и применение

MRF5P21180 — это N-канальный транзистор, выполненный по технологии LDMOS (Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor). Эта технология, разработанная компанией Freescale Semiconductor (позже приобретена NXP Semiconductors), обеспечивает высокую выходную мощность, хорошую линейность, высокий коэффициент усиления и широкую полосу пропускания.

Основные области применения:

• Профессиональные мобильные радиостанции (PMR): Мощные автомобильные и базовые радиостанции в диапазонах 136-174 МГц (VHF) и 400-512 МГц (UHF).
• Базовые станции: Оконечные каскады усиления передатчиков для систем наземной мобильной радиосвязи (LMR), TETRA, APCO P25.
• Прочее оборудование: Усилители мощности для промышленных, научных и медицинских (ISM) применений.

Ключевые особенности:

• Высокая надежность: Предназначен для работы в жестких условиях, характерных для мобильной связи.
• Внутренняя согласованность: Частично согласован для входного/выходного импеданса 50 Ом, что упрощает проектирование выходного каскада.
• Прочный диэлектрик: Устойчив к статическому электричеству (ESD) и перегрузкам по КСВ (КСВ до 65:1 на любой частоте!).

Технические характеристики (основные)

• Диапазон частот: 30 - 512 МГц (оптимизирован для 136-174 МГц и 400-512 МГц).
• Класс усиления: Класс AB (используется для линейного усиления с амплитудной модуляцией, например, в стандартах с однополосной модуляцией).
• Выходная мощность (Pout):
  • 180 Вт пиковая мощность в импульсном режиме (типовое значение при работе с сигналами, имеющими пик-фактор, например, в цифровых стандартах типа TETRA, P25).
  • ~80-100 Вт средняя мощность в режиме непрерывного излучения (CW) при типовых напряжениях питания.
• Напряжение питания (Vd): 12.5 В (номинальное, типовой рабочий диапазон 7.5 - 16 В). Это стандартное напряжение для мобильных радиостанций.
• Коэффициент усиления (Gp): 19 дБ (тип., при f=160 МГц, Pout=100 Вт).
• КПД (η): ~55% (тип., при f=160 МГц, Pout=100 Вт).
• Линейность (IMD3): -35 дБн (тип., для двух тонов с общей мощностью 100 Вт).
• Корпус: SOT-1190A (SD-500) — мощный фланцевый корпус с керамической крышкой и 4 выводами (2 истока, затвор, сток на фланце).
• Тепловое сопротивление (RthJC): 0.5 °C/Вт — указывает на хорошую способность отводить тепло от кристалла к теплоотводу.

Парт-номера (Part Numbers) и маркировка

• Основной номер: MRF5P21180
• Маркировка на корпусе: Обычно 5P21180 или MRF5P21180.
• Альтернативный номер от NXP (после ребрендинга): Хотя официального прямого переименования не было, в современных каталогах NXP аналоги и преемники могут искать в сериях MRF5P или MRF6P.

Важно: Freescale > NXP не выпускает прямую замену с тем же номером, но есть более современные аналоги.

Совместимые модели и аналоги (прямая и функциональная замена)

При поиске замены важно учитывать не только электрические параметры, но и распиновку корпуса и монтажные размеры.

1. Прямые аналоги (Drop-in Replacement):

Эти транзисторы имеют идентичный корпус SOT-1190A и очень близкие характеристики, часто могут быть установлены на ту же печатную плату без изменений.

• MRF5P21180HR5 – Вероятно, версия с отбором/калибровкой под конкретные параметры.
• BLF578 (Ampleon / NXP) – Более современный аналог от NXP/Ampleon с улучшенными характеристиками (лучший КПД, линейность). Часто рекомендуется как лучшая замена.
• PTFA091801E (NXP) – Еще один современный аналог в том же корпусе.
• RD07MUS1 (Mitsubishi) – Аналог от Mitsubishi (ныне часть NXP), также в корпусе SOT-1190A.

2. Функциональные аналоги (с близкими параметрами, но могут отличаться корпусом или схемой включения):

• MRF5P21190 – Более мощная версия (190 Вт пик.) от Freescale.
• MRF5P21200 – Более мощная версия (200 Вт пик.).
• MRF6V20100N / MRF6V2010N (NXP) – Транзисторы на 100 Вт от NXP, но в другом корпусе (SOT-1150). Требуют переразводки платы.
• BLF177, BLF178 – Мощные LDMOS транзисторы для КВ/УКВ диапазонов, но с другими напряжениями питания и корпусами.

3. В каких устройствах (моделях радиостанций) чаще всего встречается:

Транзистор использовался во многих мощных радиостанциях конца 1990-х - 2010-х годов.

• Motorola / Vertex Standard:
  • MOTOTRBO (DMR): Серии MTR3000, SLR5000 (в оконечных каскадах передатчиков ретрансляторов).
  • Professional Series: Некоторые модели GM300, SM50, SM120 в мощных версиях (40-100 Вт).
  • Vertex Standard: Модели VX-2100, VX-4100, VX-4200 и их аналоги.
• Kenwood / Bendix King:
  • Kenwood TK-730, TK-830, TK-930 (и их версии HV - High Power).
  • NX-700, NX-800 в мощных модификациях.
• Репитеры (ретрансляторы) и базовые станции различных производителей мощностью 40-100 Вт.

Важное примечание по замене:

При замене MRF5P21180, особенно на более современные аналоги (как BLF578), крайне важно:

1. Проверить схему согласующих цепей. Несмотря на схожий корпус, оптимальные точки согласования могут отличаться.
2. Обеспечить идеальный тепловой контакт. Корпус является стоком и должен быть плотно прикручен к массивному радиатору с использованием теплопроводной пасты.
3. Соблюдать антистатическую безопасность при монтаже.
4. После замены желательно проверить и, при необходимости, отрегулировать выходную мощность и смещение (bias) по сервис-мануалу к конкретному устройству.

Рекомендуется всегда обращаться к официальным даташитам (Datasheet) от Freescale/NXP на конкретную модель транзистора перед его использованием или заменой.