MAX2831功率放大器輸出功率和偏置電流優(yōu)化
介紹
MAX2831為完全集成的收發(fā)器，帶有功率放大器（PA），適用于802.11b/g應用。兩級PA的偏置電流和輸出匹配網(wǎng)絡經(jīng)過優(yōu)化，標稱值為提供+18.5dBm，同時從3.3V電源消耗209mA電流（在54Mbps（64-QAM）模式下EVM低于5.6%），同時滿足802.11g頻譜模板要求。在較低的輸出功率水平下，重新編程PA偏置電流寄存器可以降低偏置電流和總PA電流，從而提高發(fā)射效率，同時仍滿足802.11g要求。當PA偏置電流針對+17dBm發(fā)射功率進行優(yōu)化時，與標稱寄存器設置相比，可節(jié)省26mA的電流。當工作在+3dBm發(fā)射功率時，與標稱寄存器設置相比，可節(jié)省62mA的電流。通過優(yōu)化簡單的雙電容輸出匹配網(wǎng)絡，可以針對特定的輸出功率電平進一步節(jié)省電流。
編程
寄存器10 （A3：A0 = 1010）允許對兩級PA偏置電流進行編程。位D2：D0允許優(yōu)化第一級偏置電流，位D6：D3允許對第二級偏置電流進行編程。表1總結(jié)了寄存器設置和MAX2831評估板等效偏置電流設置。
| 功率放大器第一級偏置電流 | 功率放大器第二級偏置電流 | ||
|
寄存器 10 （A3：A0 = 1010） 位 D2：D0 |
等效偏置電流 （μA） |
寄存器 10 （A3：A0 = 1010） 位 D6：D3 |
等效偏置電流 （μA） |
| 100 | 125 | 0100 | 160 |
| 010 | 75 | 0011 | 120 |
| 20多歲 | 50 | 0011 | 120 |
| 20多歲 | 50 | 0010 | 80 |
結(jié)果
圖1和表2總結(jié)了通過優(yōu)化PA偏置電流可以實現(xiàn)的電流節(jié)省。表3和圖2總結(jié)了標稱寄存器設置的性能。圖3、圖4和圖5分別總結(jié)了針對+17dBm和+15dBm優(yōu)化的寄存器設置及其輸出頻譜的性能。圖6總結(jié)了針對+12dBm和+9dBm優(yōu)化的寄存器設置的性能。圖7提供了測量設置。
圖1.MAX2831電源電流與輸出功率的關系，標稱PA偏置和PA偏置電流針對特定輸出功率電平進行了優(yōu)化。
| 測量結(jié)果 |
寄存器設置 （參見MAX2831評估板控制軟件） |
|||||
| P外（分貝） | EVM （%） | 功率放大器電流（毫安） | PA 電流節(jié)省 （mA） |
發(fā)射 VGA 增益 （SPI?） [寄存器 12 （A3：A0 = 1100） 位 D5：D0] |
PA 驅(qū)動器輸出電流 （μA） [寄存器 10 （A3：A0 = 1010） 位 D2：D0] |
PA 輸出級偏置 （μA） [寄存器10 （A3：A0 = 1010） 位 D6：D3] |
| 2.9 | 3.5 | 73 | 61 | 35 (100011) | 50 (001) | 80 (0010) |
| 6.1 | 5.1 | 79 | 59 | 41 (101001) | 50 (001) | 80 (0010) |
| 9.2 | 4.4 | 98 | 45 | 44 (101100) | 50 (001) | 120 (0011) |
| 12.1 | 5.6 | 111 | 41 | 50 (110010) | 50 (001) | 120 (0011) |
| 15.2 | 5.0 | 140 | 28 | 53 (110101) | 75 (010) | 120 (0011) |
| 17.0 | 5.3 | 158 | 26 | 57 (111001) | 75 (010) | 120 (0011) |
| 18.7 | 5.5 | 204 | — | 57 (111001) | 125 (100) | 160 (0100) |
| 測量結(jié)果 |
寄存器設置 （參見MAX2831評估板控制軟件） |
||||
|
P外 （分貝） |
EVM （%） | 功率放大器電流（毫安） |
發(fā)射 VGA 增益 （SPI） [寄存器 12 （A3：A0 = 1100） 位 D5：D0] |
PA 驅(qū)動器輸出電流 （μA） [寄存器 10 （A3：A0 = 1010） 位 D2：D0] |
PA 輸出級偏置 （μA） [寄存器10 （A3：A0 = 1010） 位 D6：D3] |
| 3.3 | 2.1 | 135 | 24 (011000) | 125 (100) | 160 (0100) |
| 6.3 | 2.3 | 138 | 30 (011110) | 125 (100) | 160 (0100) |
| 9.2 | 2.6 | 143 | 36 (100100) | 125 (100) | 160 (0100) |
| 12.2 | 2.9 | 152 | 43 (101011) | 125 (100) | 160 (0100) |
| 15.1 | 3.4 | 168 | 49 (110001) | 125 (100) | 160 (0100) |
| 17.1 | 4.1 | 184 | 53 (110101) | 125 (100) | 160 (0100) |
| 18.7 | 5.5 | 204 | 57 (111001) | 125 (100) | 160 (0100) |
圖2.MAX2831輸出功率、電源電流和EVM針對+18.5dBm進行了優(yōu)化。（A3：A0 = 1010， D6：D3 = 0100， D2：D0 = 100）
圖3.MAX2831輸出功率、電源電流和EVM，具有針對+17dBm和+15dBm優(yōu)化的寄存器設置。（A3：A0 = 1010， D6：D3 = 0011， D2：D0 = 010）
圖4.+17dBm時的輸出頻譜（紅線表示11g頻譜模板要求）。（A3：A0 = 1010， D6：D3 = 0011， D2：D0 = 010）
圖5.+15dBm時的輸出頻譜（紅線表示11g頻譜模板要求）。（A3：A0 = 1010， D6：D3 = 0011， D2：D0 = 010）
圖6.MAX2831輸出功率、電源電流和EVM，寄存器設置針對+12dBm和+9dBm進行了優(yōu)化。（A3：A0 = 1010， D6：D3 = 0011， D2：D0 = 001）
圖7.MAX2831無線LAN收發(fā)器的測試設置圖
審核編輯：郭婷
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