要約：このアプリケーションノートの主な目的は、ノンリニア動作におけるMAX2242の全体的な性能の概要を説明することです。また、クラスAのバイアス設定(リニア動作用)をクラスA/Bのバイアス設定(飽和モード)に改造しようとするパワーアンプ(PA)の設計者を支援するために、MAX2242の詳細な最適化方法を説明しています。このアプリケーションノートは、PAエンジニアがMAX2242を利用してコードレス電話アプリケーションの設計目標を達成し、最大限の性能と最小コストの部品表(BOM)を実現しようとする場合に役立つ設計ツールとなります。 追加情報 ワイヤレス製品ラインページ MAX2242のクイックビューデータシート アプリケーションテクニカルサポート はじめに MAX2242は本来、2.4GHz ISM帯域のワイヤレスLANアプリケーション用に設計された低電圧リニアパワーアンプ(PA)です。PAバイアスのチューニングを追加して出力マッチングネットワークを最適化することにより、MAX2242PAは、2.4GHz DECT (欧州ディジタルコードレス電話)用のノンリニア動作にも理想的なデバイスとなります。 MAX2242 PAは、3段パワーアンプ、パワーディテクタ、パワーマネジメント回路、及びシャットダウンピンで構成されています。PA設計者は、これらのすべての機能により、コードレス電話アプリケーションにおけるさまざまなシステム設計の要件を容易に満足することができます。さらに、MAX2242 PAは、外部バイアス制御ピンを備えています。外付けのDAC (ディジタル/アナログコンバータ)を使用することで、低出力電力レベルにおける消費電流を低減する一方で、平均効率を最大限に確保することができます。 MAX2242をMAX2644 LNA (Low Noise Amplifier：低ノイズアンプ)にカスケード接続すると、34dBを超える利得を達成するPAとなり、トランスミッタ段とVCOの間に30dBのアイソレーションを確保できます。これにより、DECT電話機で利用される時分割二重(TDD)を用いた周波数偏移変調(FSM)においてVCOのプリングの影響が大幅に低減されます。 このアプリケーションノートの主な目的は、ノンリニア動作におけるMAX2242の全体的な性能の概要を説明することです。また、クラスAのバイアス設定(リニア動作用)をクラスA/Bのバイアス設定(飽和モード)に改造しようとするパワーアンプ(PA)の設計者を支援するために、MAX2242の詳細な最適化方法を説明しています。このアプリケーションノートは、PAエンジニアがMAX2242を利用してコードレス電話アプリケーションの設計目標を達成し、最大限の性能と最小コストの部品表(BOM)を実現しようとする場合に役立つ設計ツールとなります。 テスト結果 Vcc = 3.6V、RF入力電力 = +4dBmのとき、MAX2242は290mAの消費電流(38%の効率)と71mAのアイドル電流を使用して、+26dBmの出力電力を供給することができます。 MAX2242とMAX2644 LNAを接続した場合、Vcc_PA = 3.6V、Vcc_Buffer = 2.7V、Pin = -8dBmのとき、+26.15dBmのRF出力電力を供給します。このとき、総消費電流は310mAで逆方向のアイソレーションは30dBです。 一般テスト条件 テストはすべて室温で実施 テスト信号：CWトーン PAアイドル電流：71mA Vcc_MAX2242 (PA)：3.6V Vcc_MAX2644 (LNA)：2.7V Pout：+26.0dBm ベンチセットアップのブロック図 図1. セットアップ図 テスト結果 図2. MAX2242 PAの出力電力と利得対入力電力(Vcc = 3.6V、周波数 = 2450MHz、Ta = +25℃) 図3. MAX2242 PAの消費電流と効率対入力電力(Vcc = 3.6V、周波数 = 2450MHz、Ta = +25℃) 図4. MAX2242 PAの出力電力と利得対周波数(Vcc = 3.6V、Pin = 4dBm) 図5. MAX2242 PAの消費電流と効率対周波数(Vcc = 3.6V、Pin = 4dBm) 図6. ｢MAX2242 + MAX2644｣カスケード接続のPoutと効率対Pin (Vcc_PA = 3.6V、Vcc_バッファ = 2.7V、周波数 = 2450MHz) 図7. ｢MAX2242 + MAX2644｣カスケード接続のPoutと効率対周波数(Vcc_PA = 3.6V、Vcc_バッファ = 2.7V、Pin = -8dBm) MAX2242をノンリニア動作用に最適化する方法 以下の設計仕様を確認します。 出力飽和電力レベル(dBm) 入力電力レベル(dBm)及び必要なPA利得 PA効率 MAX2242の標準評価ボードを使用します。バイアス制御ピンを電源に接続します。 MAX2242 PAに電源を投入します。 PAに必要な入力電力を供給します。このアプリケーションノートでは、必要な入力電力として+4dBmを使用しています。 一定の入力電力において、所望の出力電力に達するまで、または最大限の出力電力が得られるまで、バイアス制御電圧を調整します。 以下の設計パラメータを記録します。 Vbias - バイアス制御電圧 Icc - 消費電流 Iidle - 入力電力をオフにしてIccを記録 Pout_sat - MAX2242の出力が十分な飽和状態に達するまで入力電力を増加してRF出力電力レベルを記録 コンデンサの位置をスライドするか、その容量を変更することで、MAX2242評価ボード上の出力シャントコンデンサ(C2)を調整します。この調整により、出力シャントコンデンサ(C2)とPA飽和出力電力が変化し、同時に利得と効率も変化します。MAX2242では、出力マッチングとバイアス制御電圧を調整することにより、最大飽和出力電力、利得、及び効率の間で常に設計のトレードオフが発生します。MAX2242への利用可能な最小入力電力を確認して、利得要件を決定することが重要です。 所望の設計仕様が満たされるまで、ステップ5～7を繰り返します。 Vbiasを切断します。最適化された性能のアイドル電流に基づき、バイアス制御電圧を供給したときと同じアイドル電流になるまで、R1とR2 (同じ抵抗)の値を変更します。 注：MAX2242は、動作周波数領域(2.4GHz～2.5GHz)の範囲内で、効率が38%を超える広範囲な飽和出力電力を供給できます。最適な動作のための標準的な出力電力範囲は、+22dB～+27dBmです。 MAX2242評価キットの回路図 拡大画像 図8. MAX2242の回路図 MAX2242評価キットのBOM Designation Qty Description * C2 1 1.8pF ±0.1pF 50V Ceramic Cap (0402) Murata GRM36C0G1R8B050AD or Taiyo Yuden EVK105CH1R8JW ECM0033 * C12 1 6.0pF ±0.1pF 50V Ceramic Cap (0402) Murata GRM36C0G060B050AD or Taiyo Yuden EVK105CH060JW ECM0133 * C3, C6, C8, C10 4 0.1uF 10% 10V Ceramic Cap (0402) Murata GRM36X5R104K010 or Taiyo Yuden LMK105BJ104MV ECM0070 C1, C9 2 33pF 5% 50V Ceramic Cap (0402) Murata GRM36C0G330J050AD or Taiyo Yuden UMK105CH330JW ECM0066, EC0451 * C5 1 22_F 16V Tant Cap (CASE B) AVX TAJB226M016 EC0249 C4, C7 2 N/I * L1 1 10nH ±0.3nH 5% Inductor (0402) Coilcraft 0402CS-10NXJBG L2 1 2.2nH Inductor (0402) Murata LQP10A2N2B00 R1, R2 2 8.06K Ohm 1% Resistor (0402) R3 1 47K Ohm 5% Resistor (0402) R4 1 51 Ohm 5% Resistor (0402) IN, OUT 2 SMA Connector (PC Edge Mount) EF Johnson 142-0701-801 DIGI-KEY J502-ND JU1 1 3 pin header Digi-Key S1012-36-ND or Equivalent BIAS, PDOUT 1 1 pin header Digi-Key S1012-36-ND or Equivalent None 2 Shunt for JU1 Digi-Key S9000-ND or Equivalent VCC, GND 1 Test Points Mouser 151-203 * U1 2 The MAX2242EBC (3x4 CSP) EU____ None 1 The MAX2242/43 PC Board * None 1 The MAX2242/43 Data Sheet * None 1 The MAX2242/43 EV Kit Data Sheet *キットに付属 特別な組み立て指示 C2：刻みマーク#4に配置 フィードバックをお寄せください。 内容に満足されましたか、あるいは満足されていませんか？もっと良いページにできると思いますか？あるいは、単なるコメントでも結構です。フィードバックをお待ちしています。—マキシムはお客様からいただく訂正、提案を元に改善していきます。 このページを評価し、フィードバックを送信する。 自動アップデート お客様が関心のある分野でアプリケーションノートが新規に掲載された際に自動通知Eメールの受信を希望する場合は、EE-Mail™にご登録ください。 その他の情報   APP 1008: Sep 12, 2003 MAX2242 2.4GHz～2.5GHzリニアパワーアンプ フルデータシート (PDF, 152kB) 無料 サンプル MAX2644 2.4GHz、SiGe、高IP3、低ノイズアンプ フルデータシート (PDF, 120kB) 無料 サンプル   ダウンロード、PDFフォーマット (106kB)  AN1008, AN 1008, APP1008, Appnote1008, Appnote 1008