900MHz、1W硅功率放大器—MAX2235
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MAX2235為900MHz、1W硅功率放大器（PA），利用它的輸出功率自動(dòng)斜率控制結構能有效降低FSK/TDMA系統中的瞬態(tài)噪聲以及直接調制系統中的“VCO牽引”問(wèn)題，因此MAX2235特別適用于雙向尋呼、AMPS、微蜂窩GSM以及其它900MHz ISM頻段的應用。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/226472.htm
MAX2235的工作頻率范圍為800MHz～1000MHz，采用2.7～5.5V的單電源供電，可直接由三節Nicd或一節Li+電池供電，當電源電壓為3.6V時(shí)，輸出功率典型值為30bBm（1W）；在電源電壓為2.7V，輸出功率可達+28dBm。MAX2235的功率增益可由外部調節，可調范圍為37dB。功率控制引腳可同時(shí)控制增益和偏置電路，因而可獲得最佳效率，有效延長(cháng)了系統的電池工作時(shí)間。輸出功率為30dBm時(shí)，效率為47%；利用該芯片的關(guān)斷模式還可以進(jìn)一步降低功耗。 1．MAX2235原理框圖
圖1為MAX2235的內部結構圖，它由RF輸入級、驅動(dòng)級、功率放大級和偏置電路、電源管理等部分組
成，RF輸入級為可變增益放大器（VGA），通過(guò)改變增益控制引腳GC的電壓調節功放的增益，增益可調范圍為37dB，增益與VGC的關(guān)系曲線(xiàn)如圖2所示。輸入晶體管相當于一個(gè)跨導，可保持固定的偏置電流。輸入級為A類(lèi)放大器，待機模式下可保證輸入電壓駐波比（VSWR）的變化量不大于1.5：1，為改善輸入VSWR，應在輸入端外接匹配電感。
驅動(dòng)級電路能為功經(jīng)輸出級提供足夠大的信號，以使輸出級功率管工作在飽和區。驅動(dòng)電路工作于C類(lèi)，在待機模式下將被關(guān)閉。驅動(dòng)級與功率輸出級的匹配電路內置于芯片內部，用于改善負載和功率傳輸特性，并可節省線(xiàn)路板尺寸，匹配網(wǎng)絡(luò )的帶寬允許PA工作在較寬的頻率范圍內。
功率輸出級能夠為50Ω負載提供30dBm的輸出功率,為了獲得較高的功率附加效率(PAE),該級電路工作于E類(lèi)。在輸出端外接適當的匹配網(wǎng)絡(luò )能優(yōu)化輸出功率，因此，使用時(shí)一般在輸出端外接一個(gè)具有低等效串聯(lián)電阻的上拉電感，電感的最小額定電流為1.5A。
GC、RAMP、REF是偏置電路與功率控制引腳，引腳電壓低于0.5V時(shí)，MAX2235內部電路全部關(guān)閉；引腳電壓高于2.0V時(shí)，MAX2235開(kāi)啟，此時(shí)，如果
在0.6V～2.3V范圍內變化，就可連續控制輸入級增益和輸出功率的大小。當低于0.4V時(shí)，MAX2235處于待機模式，這時(shí)只有輸入級保持有效工作狀態(tài)。當VGC浮空，
>2.0V時(shí)，芯片輸出功率最大。MAX2235的工作模式見(jiàn)表1。
2．MAX2235應用電路 MAX2235典型應用電路如圖3所示，射頻輸入與射頻輸出匹配于824MHz～849MHz，圖中電容C1～C18均選用陶瓷電容，為降低輻射與插入損耗，應盡可能縮短線(xiàn)路板各引腳連線(xiàn)，特別是晶體管發(fā)射極的引線(xiàn)電感最為嚴重，發(fā)射極電流在其上產(chǎn)生的反饋電壓會(huì )導致放大器的功率增益和輸出功率的嚴重下降。圖4為該電路的測試結果，分別表示不同電源電壓下，輸出功率隨輸入功率的變化和放大器效率與輸出功率的對應關(guān)系曲線(xiàn)。
圖3中，連接在RAMP引腳與VREF引腳之間的電容C8用于設置功放在開(kāi)啟和關(guān)斷期間輸出功率的上升和下降時(shí)間，在電容C8的作用下，輸出將減緩上升或下降的速度，因而能夠有效減小輸出瞬變噪聲和頻譜散射。另外，在直接調制系統中，VCO的負載阻抗會(huì )隨著(zhù)功放的迅速上電而發(fā)生變化，這將導致VCO的頻率或相位飄移，這種漂移須由鎖相環(huán)電路（PLL）校正，校正瞬間（即所謂的“VCO牽引”）會(huì )導致錯誤的數據位，甚至會(huì )出現過(guò)量的雜散發(fā)射。引起VCO牽引的另一個(gè)因素是功放的輸出功率向VCO的泄漏（通過(guò)輻射或傳導），在功放上電期間造成瞬時(shí)的相移，同樣需要PLL校正。MAX2235在器件開(kāi)啟時(shí)輸入阻抗僅發(fā)生輕微的改變，從而阻止了負載改變造成的VDO牽引。此外，自動(dòng)斜率控制結構在上電期間給出一個(gè)經(jīng)過(guò)控制的輸出功率，只要上升時(shí)間被設計為（通過(guò)外部電容C8）低于環(huán)路帶寬，PLL就能跟蹤來(lái)自功放輸出的任何反饋，而不會(huì )發(fā)生瞬態(tài)相移。由圖5可以看出，在上電時(shí)，其電壓駐波比的變化量很小，因而可有效解決直接調制系統中的VCO牽引問(wèn)題。
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