MAX2242功率放大器: 应用中的关键问题

瞬态稳定性

另外一个需要关注的问题是改善瞬态稳定性。按照以下设计准则设计将避免MAX2242出现不稳定。

首先，在主Vcc输入端与地之间放置一个大的全局旁路电容(钽电容或电解电容)，以避免电路出现振荡趋势。在其它Vcc输入端增加局部退耦电容可以阻断与电源有关的反射。

电源的偏置引线需要加适当的屏蔽，以防寄生RF信号耦合到偏置电源。这对于串联增益为30dB或更高的多级PA尤为重要。电源偏置的屏蔽可以通过隔离开各个Vcc引线实现，如果可能的话，将Vcc引线布在寄生信号最弱的底层地平面上，或布在电路板上寄生信号最弱的其它层面上。

高增益多级放大器容易受到反馈的影响，这种反馈是由输出信号耦合到输入通道引起的。电路会在相位差达到180度的频点发生振荡。为了将输出耦合到输入的RF信号降至最小，建议RF信号走线尽可能短，以减小天线效应。

最后，电路板接地不良也会引起振荡。PA的大电流流经阻抗不为0的地线会将电压差和注入噪声引入地线系统。


图6. 包括内部框图的应用电路原理图


图7. MAX2242评估板底层视图

热管理

功率晶体管的集电结耗散大量功率。耗散功率表现为热量，这会使结点温度上升。但是结点温度T_J不能超过额定最大值T_Jmax；否则晶体管可能永久损坏。即便不出现突然失效的情况，长期可靠性也会受到影响。硅器件的T_Jmax大约为150℃，作为基于硅材料的器件，MAX2242以150℃或T_Jmax作为它的最高结点温度。

MAX2242直接用评估板的地平面作为散热器。

图8用等效电路的形式表示热传导过程。功率耗散与电流对应，温度差与电压差对应，热阻与电阻对应。


图8. 热传导过程的等效电路

裸片级封装(UCSP)

MAX2242采用裸片级封装。这种封装技术最大的优点是使IC到印刷电路板间的电感最小。另一个好处是减小封装尺寸、缩短研发周期，同时提高热传导特性。欲获得更多关于UCSP的信息，请参见应用笔记晶片级封装。


图9. 裸片级封装

放大器测试方案

图10. MAX2242测试方案