MAX2235：900MHz應(yīng)用的+3.6V、1W自動(dòng)斜坡功率放大器

在射頻領(lǐng)域，功率放大器是關(guān)鍵的組成部分，對(duì)于900MHz頻段的應(yīng)用而言，一款性能出色的功率放大器能為整個(gè)系統(tǒng)的性能提供有力保障。今天就來詳細(xì)聊聊Analog Devices推出的MAX2235功率放大器。

文件下載：MAX2235.pdf

一、產(chǎn)品概述

MAX2235是一款低壓、硅射頻功率放大器（PA），專為900MHz頻段應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它的一大優(yōu)勢(shì)在于能夠直接由單+2.7V至+5.5V電源供電，這使得它非常適合與3節(jié)NiCd或1節(jié)Li - Ion電池配合使用。從供電能力來看，在+3.6V電源下，它能典型輸出+30dBm（1W）的功率，在+2.7V電源下也能輸出+28dBm的功率。

二、產(chǎn)品特性

（一）增益可調(diào)與節(jié)能特性

1. 增益可調(diào)：MAX2235的增益可在37dB范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過功率控制引腳可以控制增益和偏置，這樣即使在較低輸出功率水平下，也能保持最佳效率，從而延長(zhǎng)電池的使用壽命。在+30dBm輸出功率時(shí)，效率典型值為47%。
2. 節(jié)能模式：它具備關(guān)機(jī)模式，在這種模式下，電源電流通?？山抵?μA以下，有效降低了功耗。

（二）自動(dòng)斜坡功能

這是該P(yáng)A的一個(gè)關(guān)鍵特性。在開啟和關(guān)閉期間，射頻包絡(luò)會(huì)被控制，使其上升和下降沿近似于升余弦，這樣能最大程度地減少瞬態(tài)噪聲和頻譜雜散。斜坡時(shí)間可以通過選擇外部電容器的值來進(jìn)行設(shè)置。

（三）寬頻與高輸出功率

1. 工作頻率：可在800MHz至1000MHz范圍內(nèi)工作，能適應(yīng)較寬的頻率需求。
2. 不同電壓下的輸出功率：在不同電源電壓下有著出色的輸出功率表現(xiàn)，例如在+5.0V時(shí)為+32.5dBm，+3.6V時(shí)為+30dBm，+3.0V時(shí)為+29dBm，+2.7V時(shí)為+28dBm。

（四）其他特性

1. 支持直接開關(guān)鍵控（OOK），且不會(huì)產(chǎn)生符號(hào)間干擾或VCO牽引。
2. 采用小型20引腳TSSOP封裝并帶有散熱片，有利于散熱和節(jié)省空間。

三、應(yīng)用領(lǐng)域

MAX2235適用于多種900MHz ISM頻段的應(yīng)用，包括雙向?qū)ず魴C(jī)、模擬蜂窩電話、微蜂窩GSM（功率等級(jí)5）以及無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)等。這些應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)功率放大器的性能和穩(wěn)定性都有較高要求，而MAX2235正好能滿足這些需求。

四、電氣特性

（一）絕對(duì)最大額定值

在使用過程中，需要注意其絕對(duì)最大額定值，如VCC到GND的電壓范圍為 - 0.3V至+6.5V，SHDN到GND的電壓范圍為 - 0.3V至（VCC + 0.3V）等。超出這些額定值可能會(huì)對(duì)設(shè)備造成永久性損壞。

（二）直流電氣特性

包括SHDN邏輯高和低的電壓值、關(guān)機(jī)和待機(jī)時(shí)的電源電流、各引腳的輸入電流以及GC開路電壓等參數(shù)，這些參數(shù)為電路設(shè)計(jì)提供了重要依據(jù)。

（三）交流電氣特性

涵蓋了工作頻率范圍、最小輸出功率、功率附加效率、平均電源電流、功率增益、增益控制范圍等多個(gè)方面。例如，其工作頻率范圍為800MHz至1000MHz，功率附加效率典型值為47%。

五、典型工作特性

通過一系列圖表展示了輸出功率與GC引腳電壓、輸入功率、溫度、頻率的關(guān)系，以及電源電流與輸出功率的關(guān)系，功率增益與輸出功率和溫度的關(guān)系，效率與輸出功率的關(guān)系，還有上升時(shí)間和下降時(shí)間與斜坡電容的關(guān)系等。這些特性曲線能幫助工程師更好地了解器件在不同條件下的性能表現(xiàn)，從而進(jìn)行更優(yōu)化的設(shè)計(jì)。

六、引腳描述

MAX2235共有20個(gè)引腳，每個(gè)引腳都有其特定的功能。例如，RFIN是射頻輸入引腳，需要串聯(lián)一個(gè)直流阻塞電容器，其電容值取決于工作頻率；SHDN是關(guān)機(jī)引腳，通過驅(qū)動(dòng)不同的電壓可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的開啟、關(guān)閉和待機(jī)模式；GC是增益控制引腳，通過施加0.6V至2.3V的電壓可以控制輸出功率。

七、典型工作電路

文檔中給出了典型工作電路的示例，包括各個(gè)電容和電感的參數(shù)。不過需要注意的是，輸出電感的值需要根據(jù)具體應(yīng)用進(jìn)行調(diào)整。這個(gè)典型電路為工程師設(shè)計(jì)實(shí)際應(yīng)用電路提供了參考。

八、詳細(xì)工作原理

（一）信號(hào)路徑與匹配電路

MAX2235的信號(hào)路徑由輸入級(jí)、驅(qū)動(dòng)級(jí)和功率級(jí)三個(gè)階段組成。在第一和第二階段以及第二和第三階段之間都有匹配電路，這些匹配電路可以提供最佳的負(fù)載和功率傳輸，并且其帶寬允許PA在較寬的頻率范圍內(nèi)工作。

（二）各級(jí)工作模式

1. 輸入級(jí)：是一個(gè)可變?cè)鲆娣糯笃?/u>，增益控制范圍為37dB。輸入晶體管作為跨導(dǎo)器，通過控制信號(hào)電流的流向來實(shí)現(xiàn)增益控制。該級(jí)工作在A類，在待機(jī)模式下也保持開啟，以確保輸入的VSWR變化不超過1.5:1。
2. 驅(qū)動(dòng)級(jí)：工作在C類，在待機(jī)時(shí)關(guān)閉，其作用是產(chǎn)生足夠大的信號(hào)來驅(qū)動(dòng)功率級(jí)進(jìn)入飽和狀態(tài)。
3. 功率級(jí)：工作在E類，能向50Ω負(fù)載輸出30dBm的功率，為了實(shí)現(xiàn)最佳輸出功率，需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)妮敵銎ヅ洹?/li>