应用笔记 1005

用于GSM和900MHz-ISM频段的超低成本+30dBm PA


摘要 : 本篇应用笔记给出了MAX2235功率放大器(PA)在GSM和900MHz ISM频段应用中的工作情况。本器件可以实现+30dBm的输出功率同时具有40%的效率,采用2.7V至5.5V电源,能够提供24dB的增益。文中还给出了应用电路原理图,电路板版图和材料清单。

MAX2235是一款低成本的非线性功率放大器,适合恒定包络应用。它的基本工作特性是为US AMPS设计的,本篇应用笔记展示了这款器件在欧洲GSM、868MHz欧洲ISM和美国900MHz-ISM频段工作的情况。

在900MHz,MAX2235使用+5V的电源可以给出超过+30dBm的输出功率同时具有40%的效率和24dB的增益。本器件采用+2.7V至+5.5V的单电源供电。它的增益控制引脚使输出功率变化范围达35dB。低功率关闭模式可以将电流消耗降低至1µA以下。这款PA的一个关键的特点是它的输出功率能够自动跳变,这可以减小瞬时噪声和邻信道频谱干扰。

图1所示为MAX2235在880MHz至915MHz频段的输出功率特性。图2至图4是MAX2235的输出功率、效率和电源电流特性与输入功率和频率的关系。图5所示为MAX2235的输出功率与增益控制电压的关系。

图1. MAX2235输出功率随频率的变化 图2. MAX2235输出功率随输入功率的变化
图1. MAX2235输出功率随频率的变化 图2. MAX2235输出功率随输入功率的变化
图3. MAX2235工作效率与输入功率的关系 图4. MAX2235电源电流与输入功率的关系
图3. MAX2235工作效率与输入功率的关系 图4. MAX2235电源电流与输入功率的关系
图5. MAX2235输出功率随GC电压的变化
图5. MAX2235输出功率随GC电压的变化

图6图7是为了将MAX2235调谐于880MHz至915MHz频段对电路元件所作的改动和元件位置的布置。

图6. MAX2235 PA用于GSM和900MHz频段时的原理图
图6. MAX2235 PA用于GSM和900MHz频段时的原理图

图7. MAX2235 PA用于GSM和900MHz频段的应用电路元件布置指导
图7. MAX2235 PA用于GSM和900MHz频段的应用电路元件布置指导

表1列出了元件值。

表1. MAX2235 PA工作在GSM和900MHz频段时的元件清单
Designation Qty Description
C1 1 100pF, 5% ceramic capacitor (0603)
Murata GRM39COG101J050V
C2 1 68pF, 5% ceramic capacitor (0603)
Murata GRM39COG680J050V
C3, C4 2 1000pF, 10% ceramic capacitors (0603)
Murata GRM39X7R102K050V
C5, C6 2 100pF, 5% ceramic capacitors (0402)
Murata GRM36COG101J050V
C7 1 10pF, 5% ceramic capacitor (0603)
Murata GRM39COG100J050V
C8 1 0.068µF, 10%
Murata GRM39X7R683K016V
C9, C10 2 470pF, 10% ceramic capacitors (0603)
Murata GRM39X7R471K050V
C11 1 100pF, 5% ceramic capacitor (0603)
Murata GRM39COG101J050V
C12 1 1500pF, 10% ceramic capacitor (0603)
Murata GRM39X7R152K0504
C13 1 47pF, 5% ceramic capacitor
ATC 100A470JW150X
C14 1 9.1pF, 5% ceramic capacitor
ATC 100A9R1JW150X
C15 1 0.01µF, 10% ceramic capacitor (0805)
Murata GRM40X7R103K050V
C16 1 1µF, +80%, -20% ceramic capacitor (1206)
Murata GRM42-6Y5V105Z025V
C17, C18 2 1000pF, 10% ceramic capacitors (0805)
Murata GRM40X7R102K050V
L1 1 8.2nH (0603) inductor
Toko LL1608-FH8N2K
L3 1 30-gauge wire short
J1, J2 2 SMA connectors (PC edge mount)
E.F. Johnson 142-0701-801
J3, J4 2 Test points
JU1 1 3-pin header (0.1" centers)
R1 1 0Ω resistor (0603)
Kamaya RMC16-000T
VCTRL 1 1-pin header
U1 1 MAX2235EUP (TSSOP-20)
None 1 MAX2235 EV kit PC board