41%의 PAE에서 3.6V로 부터 +27dBm을 출력하는 1.9GHz DECT 전력 증폭기
개요: MAX2242는 바이어스 회로와 로직 레벨 셧다운 그리고 전력 검출기가 통합된 초저가 실리콘 바이폴라 전력 증폭기(PA)이다. MAX2242 PA는 1.9GHz의 주파수 대역에서 사용되는 DECT 제품을 위해 최적화될 때, 41%의 PAE에서 3.6V로 부터 +27dBm 출력 전력을 낼 수 있으며, 27dB의 전력 이득을 갖는다. 출력 전력은 4.5V의 공급 전원에서 동작 될 때 +29dBm까지 증가시킬 수 있다.
MAX2242는 바이어스 회로와 로직 레벨 셧다운 그리고 전력 검출기가 통합된 초저가, 실리콘, 바이폴라 전력 증폭기(PA)이다. PA는 초소형 UCSP 패키지(1.5mm x 2.0mm)로 제공된다. MAX2242 PA는 1.9GHz의 주파수 대역에서 사용되는 DECT 제품을 위해 최적화될 때, 41%의 PAE에서 3.6V로 부터 +27dBm 출력 전력을 낼 수 있으며, 27dB의 전력 이득을 갖는다. 출력 전력은 4.5V의 공급 전원에서 동작 될 때 +29dBm까지 증가시킬 수 있다. 공급 전압과 주파수 변동시 PA의 성능은 표 1에 표기되어 있다. 공급 전압에 대한 PA 고조파 억제 관련 요약은 표 2에 표기되어 있다. 그림 1은 입력 전력과 공급전원의 변동에 따른 PA 출력 전력의 변화를 표시하고 있다.
표 1. MAX2242의 출력 전력과 공급 전류
(입력 전력 = 0dBm)
1880MHz
1905MHz
1930MHz
VCC(V)
POUT(dBm)
ICC(mA)
POUT(dBm)
ICC(mA)
POUT(dBm)
ICC(mA)
3.24
26.1
325
26.3
324
26.4
322
3.60
26.8
352
27.0
350
27.1
348
4.50
28.9
443
29.0
442
29.1
437
표 2. MAX2242 고조파 억제 대비 공급 전압
(f = 1905MHz, 입력 전력 = 0dBm)
VCC(V)
2x(dBc)
3x(dBc)
4x(dBc)
5x(dBc)
6x(dBc)
3.24
-37.0
-52.0
-54.3
-43.2
-47.0
3.60
-36.8
-52.0
-55.3
-42.7
-47.2
4.50
-36.2
-52.7
-57.7
-42.2
-59.2
MAX2242 1.9GHz DECT의 출력 전력 대비 입력 전력 그림 1. MAX2242 1.9GHz DECT의 출력 전력 대비 입력 전력
MAX2242 PA는 3단 증폭기로 설계되어 있고, 최고의 성능을 위해 입력과 내부 증폭기단간, 그리고 출력측에 정합용 부품을 필요로 한다. 필요한 정합 구성 소자들의 회로 도면은 그림 2에 표시되어 있다. 이 PA는 입력이 내부에서 바이어스되어 있기 때문에, DC 블록(Block)부는 디바이스의 입력부에 있어야 한다. 두개의 LC 정합 소자는 1.9GHz 입력의 반사 손실을 최소화하기 위해 사용된다. 소형의 직렬 인덕턴스는 VCC1와 VCC2에 연결되는 각 단 간의 정합을 최적화하기 위해 사용되었다. VCC1은 직렬의 1.8nH 인덕터와 짧은 길이의 전송라인을 사용했다. 또한 VCC2도 전송라인의 길이를 짧게하여 이를 해결했다. 출력 단은 DC 바이어스를 위해 풀업 인덕터를 사용했다. 직렬 연결된 L과 션트된 C는 부하에 보내는 출력 전력을 최적화하기 위해 사용했다. 직렬 연결된 L 소자는 짧은 거리의 전송라인에 의해 만들어지며, 대략 0.5nH의 인덕턴스 값을 갖어서, 0W의 전력을 소모한다. 증폭기의 단간 또는 출력측의 정합용 인덕턴스의 정확한 값은, 보드 레이아웃, 보드 두께와 유전율에 따라 변화할 것이다. 그림 2는 소자의 값을 보여주고, 그림 3은 MAX2242 EV 킷에서 이런 조건에 맞는 유도성 용량의 값을 설정하기 위해, VCC1, VCC2 바이패스 커패시터와 션트 커패시터의 위치를 보여준다.
MAX2242 EV 킷은 구입가능하며, MAX2242 EV 킷의 레이아웃 파일은 요구에 의해 제공 된다.
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