900MHz、1W硅功率放大器—MAX2235

      MAX2235为900MHz、1W硅功率放大器（PA），利用它的输出功率自动斜率控制结构能有效降低FSK/TDMA系统中的瞬态噪声以及直接调制系统中的“VCO牵引”问题，因此MAX2235特别适用于双向寻呼、AMPS、微蜂窝GSM以及其它900MHz ISM频段的应用。

    图1为MAX2235的内部结构图，它由RF输入级、驱动级、功率放大级和偏置电路、电源管理等部分组成，RF输入级为可变增益放大器（VGA），通过改变增益控制引脚GC的电压调节功放的增益，增益可调范围为37dB，增益与VGC的关系曲线如图2所示。输入晶体管相当于一个跨导，可保持固定的偏置电流。输入级为A类放大器，待机模式下可保证输入电压驻波比（VSWR）的变化量不大于1.5：1，为改善输入VSWR，应在输入端外接匹配电感。

   驱动级电路能为功经输出级提供足够大的信号，以使输出级功率管工作在饱和区。驱动电路工作于C类，在待机模式下将被关闭。驱动级与功率输出级的匹配电路内置于芯片内部，用于改善负载和功率传输特性，并可节省线路板尺寸，匹配网络的带宽允许PA工作在较宽的频率范围内。

    功率输出级能够为50Ω负载提供30dBm的输出功率,为了获得较高的功率附加效率(PAE),该级电路工作于E类。在输出端外接适当的匹配网络能优化输出功率，因此，使用时一般在输出端外接一个具有低等效串联电阻的上拉电感，电感的最小额定电流为1.5A。

      MAX2235典型应用电路如图3所示，射频输入与射频输出匹配于824MHz～849MHz，图中电容C1～C18均选用陶瓷电容，为降低辐射与插入损耗，应尽可能缩短线路板各引脚连线，特别是晶体管发射极的引线电感最为严重，发射极电流在其上产生的反馈电压会导致放大器的功率增益和输出功率的严重下降。图4为该电路的测试结果，分别表示不同电源电压下，输出功率随输入功率的变化和放大器效率与输出功率的对应关系曲线。

    图3中，连接在RAMP引脚与VREF引脚之间的电容C8用于设置功放在开启和关断期间输出功率的上升和下降时间，在电容C8的作用下，输出将减缓上升或下降的速度，因而能够有效减小输出瞬变噪声和频谱散射。另外，在直接调制系统中，VCO的负载阻抗会随着功放的迅速上电而发生变化，这将导致VCO的频率或相位飘移，这种漂移须由锁相环电路（PLL）校正，校正瞬间（即所谓的“VCO牵引”）会导致错误的数据位，甚至会出现过量的杂散发射。引起VCO牵引的另一个因素是功放的输出功率向VCO的泄漏（通过辐射或传导），在功放上电期间造成瞬时的相移，同样需要PLL校正。MAX2235在器件开启时输入阻抗仅发生轻微的改变，从而阻止了负载改变造成的VDO牵引。此外，自动斜率控制结构在上电期间给出一个经过控制的输出功率，只要上升时间被设计为（通过外部电容C8）低于环路带宽，PLL就能跟踪来自功放输出的任何反馈，而不会发生瞬态相移。由图5可以看出，在上电时，其电压驻波比的变化量很小，因而可有效解决直接调制系统中的VCO牵引问题。