MAX2240功率放大器（PA）具有藍(lán)牙工作特性?。介紹了以下方面的性能：發(fā)射輸出頻譜、1dB壓縮點(diǎn)、S參數(shù)、噪聲系數(shù)、諧波輸出成分、增益和電源電流。藍(lán)牙在 2.402GHz 和 2.48GHz 之間使用 GFSK 調(diào)制。PA輸出功率為+20dBm，包括輸出功率控制電路。

介紹

藍(lán)牙通信是一種TDD（時(shí)分雙工）系統(tǒng)，在2.402GHz和2.48GHz之間的ISM頻段運(yùn)行。藍(lán)牙系統(tǒng)使用稱為 0.5BT GFSK 的數(shù)字頻率調(diào)制方法 （高斯頻移鍵控）.通過(guò)這種類型的調(diào)制，載波向上移動(dòng)175kHz以表示“1”，向下移動(dòng)175kHz以表示“0”，通常以每秒1M符號(hào)的速率移動(dòng)。0.5BT（帶寬時(shí)間）在數(shù)據(jù)速率的一半（即3kHz）下定義了500dB帶寬。該系統(tǒng)采用FHSS（跳頻擴(kuò)頻）來(lái)提高RF鏈路的質(zhì)量和可靠性。跳頻速率高達(dá) 1600 跳/秒。在GFSK調(diào)制中，信號(hào)包含在恒定幅度包絡(luò)中;因此，允許PA（功率放大器）驅(qū)動(dòng)到飽和狀態(tài)，以高效率提供發(fā)射功率。

Maxim的MAX2240單電源、低壓、功率放大器IC非常適合藍(lán)牙應(yīng)用。該P(yáng)A提供標(biāo)稱+20dBm （100mW）輸出功率。此外，PA還包括一個(gè)數(shù)字電源控制電路。有四個(gè)數(shù)字控制的輸出功率電平，使 PA 符合藍(lán)牙 1 類和 2 類電源。數(shù)字輸入控制活動(dòng)和關(guān)斷操作模式，以高效操作TDD系統(tǒng)中的PA。MAX2240集成了RF輸入和級(jí)間匹配，簡(jiǎn)化了IC的應(yīng)用，并最大限度地減少了PCB（印刷電路板）的面積。

藍(lán)牙所需的 PA 特性分析

發(fā)射輸出頻譜：發(fā)射輸出頻譜的測(cè)量分析頻域中的功率電平，以確保在給定條件下，PA將滿足FCC 20dB帶寬要求（FCC 15.247）和藍(lán)牙發(fā)射頻譜模板要求（有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參見(jiàn)表1）。

發(fā)射輸出頻譜與VCC的關(guān)系（參見(jiàn)測(cè)試結(jié)果A、B、C和D）
發(fā)射輸出頻譜與增益控制電平的關(guān)系（參見(jiàn)測(cè)試結(jié)果A、B、C和D）
發(fā)射輸出頻譜與輸入功率斜坡（參見(jiàn)測(cè)試結(jié)果E）：由于PA的典型AM-PM（幅度調(diào)制相位調(diào)制）非線性效應(yīng)，輸入功率斜坡速度決定了瞬態(tài)輸出功率頻譜。當(dāng)斜坡速度超過(guò)極限時(shí)，AM-PM非線性效應(yīng)將導(dǎo)致頻譜輸出增長(zhǎng)。必須控制這種新的頻譜增長(zhǎng)，以保持在藍(lán)牙指定的帶內(nèi)雜散發(fā)射要求以下。

1dB 壓縮點(diǎn)測(cè)量（參見(jiàn)測(cè)試結(jié)果 F）

小信號(hào)S參數(shù)測(cè)量（參見(jiàn)測(cè)試結(jié)果G）：由于MAX2240是典型的A類PA，器件特性會(huì)因PA輸入而異。使用 HP 8753E 網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行測(cè)量。因此，由于網(wǎng)絡(luò)分析儀的瞬態(tài)行為，S22不代表實(shí)際輸出匹配。20dB負(fù)載/焊盤(pán)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分析儀校準(zhǔn)進(jìn)行補(bǔ)償，以包括其影響。

PA的噪聲系數(shù)（參見(jiàn)測(cè)試結(jié)果H）：表征PA引起的總熱噪聲功率。

噪聲功率測(cè)量（見(jiàn)測(cè)試結(jié)果I）：表征寬頻率范圍內(nèi)的噪聲功率發(fā)射。

諧波測(cè)量（見(jiàn)測(cè)試結(jié)果J）

PIN 與 PIN 與 POUT 測(cè)量以及 PIN 與 ICC 測(cè)量（參見(jiàn)測(cè)試結(jié)果 K）

MAX2240 PA性能評(píng)測(cè)

總體測(cè)試條件：

所有測(cè)試均在室溫下進(jìn)行。

調(diào)制類型：藍(lán)牙，GFSK，頻率偏差為0.5BT和175kHz。

工作臺(tái)設(shè)置框圖

圖1.用于輸出功率、輸出頻譜以及諧波和 P1db 測(cè)量的臺(tái)架設(shè)置。

圖2.用于光譜飛濺測(cè)量的工作臺(tái)設(shè)置。

圖3.用于小信號(hào) S 參數(shù)測(cè)量的臺(tái)架設(shè)置。

圖4.用于噪聲系數(shù)測(cè)量的工作臺(tái)設(shè)置。

審核編輯：郭婷