探索MAX840/MAX843/MAX844：GaAsFET偏置的理想解决方案

作为电子工程师，在设计过程中，为特定器件找到理想的电源解决方案至关重要。今天，我们就来深入探讨一下MAXIM推出的MAX840/MAX843/MAX844系列低噪声、调节型 - 2V GaAsFET偏置电源。

文件下载：MAX843.pdf

一、产品概述

MAX840/MAX843/MAX844是低噪声、反相的调节型电荷泵电源，非常适合为蜂窝电话发射机放大器中的GaAsFET提供偏置。它们能在低至2.5V的输入电压下工作，输入电压范围为2.5V至10V，当 (V_{IN }>2.7 ~V) 时，输出电流可达4mA。而且，这些电路可以使用小至0.22µF的电容，这对于空间有限的设计来说非常友好。

二、产品特性分析

（一）输出电压灵活性

MAX840提供 - 2V预设输出和 - 0.5V至 - 9.4V可调输出。而MAX843/MAX844则使用外部正控制电压来设置负输出电压。这种灵活性使得设计师能够根据具体的应用需求来精确调整输出电压。

（二）低输出电压纹波

内部线性稳压器将MAX840的输出电压纹波降低到1mVp - p。在有良好滤波的控制电压（VCTRL）下，MAX843/MAX844也能实现典型输出纹波小于1mVp - p。低纹波对于需要稳定电源的GaAsFET器件来说尤为重要，可以有效减少噪声干扰。

（三）低电源电流和关断模式特性

正常工作时，电源电流为750µA，在关断模式下（MAX840/MAX843），电源电流可降至小于1µA。MAX844在关断时，非调节输出仍然有效，电荷泵以20kHz的频率开关，可作为低功耗LCD电源。这种低功耗特性有助于延长电池供电设备的续航时间。

（四）小尺寸封装

采用小尺寸的8引脚SO封装，适合对空间要求较高的应用场景，方便进行电路板布局和设计。

三、应用领域

该系列产品的应用领域十分广泛，涵盖了蜂窝电话、GaAsFET功率放大器模块、个人通信设备、无线数据记录器等。此外，还可用于连续可调的GaAsFET偏置、LCD偏置对比度控制以及调节型负电源等方面。

四、设计要点

（一）输出电压设置

对于MAX840，若需要固定 - 2V输出，可将FB直接连接到GND；若要选择其他输出电压，则将FB连接到从OUT到GND的电阻分压器的中点。输出电压计算公式为：[VOUT =(-0.5 V)(1+R 2 / R 1)] ，其中R2应选择在100kΩ至400kΩ之间。

对于MAX843/MAX844，通过在OUT和正控制电压（VCTRL）之间连接电阻分压器来设置输出电压，计算公式为：[V{OUT }=-V{CTRL }(R 2 / R 1)]

（二）关断模式操作

MAX840/MAX843/MAX844具有关断模式，可将电源电流降至最大1µA（MAX844最大为300µA）。MAX840/MAX843在关断时，输出和电荷泵振荡器均被禁用；而MAX844在关断时，仅线性稳压器被禁用，NEGOUT输出仍然可用，且电荷泵振荡频率降至20kHz，可用于为LCD提供偏置。

（三）电容选择

为了保持低压差电压（VIN - |VOUT|），应使用低等效串联电阻（ESR）的电容。C1、C2和C3建议使用ESR小于0.8Ω的1µF电容，C4建议使用ESR小于0.2Ω的10µF电容。当然，也可以使用较小的电容值（如 (C 1=C 2=C 3=0.22 mu F) ， (C 4=4.7 mu F) ），但会导致输出噪声和纹波略有增加。

（四）布局和接地

良好的布局对于实现良好的噪声性能至关重要。应将所有组件尽可能靠近安装，保持走线短，以减少寄生电感和电容，同时使用接地平面。

（五）噪声和纹波测量

准确测量输出噪声和纹波是一项挑战。由于电荷泵的开关动作会导致MAX840/MAX843/MAX844电路与示波器之间的接地电位瞬间略有差异，从而在探头导线中产生接地电流，引发尖锐的电压尖峰。为了获得最佳测量结果，应直接跨接输出电容（C4）进行测量，避免使用示波器探头的接地引线，可将探头的接地环直接接触C4的接地端，也可以使用Tektronix底盘安装测试插孔（部件号131 - 0258）直接连接示波器探头。

五、总结

MAX840/MAX843/MAX844系列产品凭借其低噪声、灵活的输出电压设置、低功耗以及小尺寸封装等特性，为GaAsFET偏置提供了理想的解决方案。在实际设计中，只要我们掌握好输出电压设置、电容选择、布局和接地以及噪声测量等要点，就能够充分发挥这些产品的优势，设计出高性能、稳定可靠的电路。大家在使用过程中有没有遇到过什么特别的问题呢？欢迎在评论区分享交流。