MAX881R：用于GaAsFET PA的低噪声偏置电源

一、引言

在便携式无线应用中，GaAsFET功率放大器的偏置电源设计至关重要。今天要给大家介绍的MAX881R，就是一款专门为GaAsFET功率放大器偏置设计的低噪声反相电源，它具有诸多出色特性，能满足多种应用需求。

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二、产品概述

2.1 基本功能

MAX881R是一款低噪声、反相的稳压电荷泵电源，由电荷泵逆变器和负线性稳压器组成。其输入电压范围为2.5V至5.5V，输出预设为 -2.0V，也可通过两个电阻将输出电压设置在 -0.5V至 (-VIN + 0.6V) 之间，最大能提供4mA的电流。内部线性稳压器可将输出纹波和噪声过滤至1mVp-p。

2.2 特色功能

它还有一个Power-OK（POK）输出，当负电压处于设定值的7.5%范围内时发出信号。这一功能可保护GaAsFET，在其正确偏置前，不会给GaAsFET的漏极供电。该信号可连接到微控制器或直接连接到GaAsFET漏极的开关。MAX881R采用10引脚的µMAX封装。

三、产品特性

3.1 小封装与低纹波

采用小尺寸的µMAX封装，节省空间。输出电压纹波和噪声仅为1mVp-p，能为GaAsFET提供稳定的电源。

3.2 控制与低功耗

具备Power-OK信号来控制GaAsFET漏极开关，确保安全。逻辑控制关机电流低至0.05µA，实现低功耗。

3.3 快速启动与宽范围

保证1ms的启动时间，响应迅速。输入电压范围为2.5V至5.5V，输出电压范围为 -0.5V至 (-VIN + 0.6V) ，输出电流可达4mA，适用范围广。

3.4 简单电路

只需一个4.7µF和三个0.22µF的电容即可工作，无需电感，简化了电路设计。

四、应用领域

MAX881R适用于多种无线设备，如手机、无线调制解调器、PCS电话、双向寻呼机、PHS电话、移动无线电、无线手持设备和无线计算机等。

五、技术参数

5.1 绝对最大额定值

包括各引脚到地的电压范围、连续功率耗散、工作温度范围、结温、储存温度范围和引脚焊接温度等参数。例如，IN到GND为 -0.3V至 +6V，10引脚µMAX在 +70°C以上的功率耗散需以5.6mW/°C的速率降额，最大为444mW。

5.2 电气特性

在特定条件下，给出了供应电压范围、预设输出电压、可调输出电压范围、FB电压、FB输入电流、电源电流、关断电源电流、输出负载调节、输出纹波、振荡器频率、POK阈值、POK输出电平、POK关断漏电流、SHDN输入高/低电压、SHDN输入电流、SHDN输入电容和启动时间等参数。例如，预设输出电压在VIN ≥ 2.7V，IOUT = 0至4mA时为 -2.1V至 -1.9V。

六、典型应用电路与引脚说明

6.1 典型电路

文档给出了标准应用电路，包括最小电容值和最小输出噪声两种电路。不同电路可根据实际需求选择合适的电容值来平衡成本、空间和性能。

6.2 引脚说明

详细介绍了每个引脚的功能，如C1+和C1 - 是电容C1的正负极，NEGOUT是未调节的负输出电压，POK是低电平有效、开漏的Power-OK输出等。

七、详细工作原理

7.1 电压转换

输入电压VIN通过电容式电荷泵反相为NEGOUT处的负电压，该电压再由内部线性稳压器在OUT处进行调节。当FB连接到GND时，VOUT调节为 -2V；连接到外部电阻分压器时，可调节输出电压。

7.2 Power-OK信号

当OUT达到调节输出电压的92.5%时，POK输出低电平。此信号可驱动P - MOSFET的栅极，控制GaAsFET功率放大器的电源，确保在所需负偏置电压存在之前，功率放大器不供电。

7.3 关断模式

MAX881R具有关断模式，SHDN是低电平有效、逻辑电平输入。进入关断模式后，电源电流降至小于1µA，启动时间通常为0.5ms，此时OUT和NEGOUT切换到GND。

八、设计要点

8.1 输出电压设置

可选择固定或可调输出。将FB连接到GND可获得固定 -2V输出；连接到从OUT到GND的电阻分压器中点可选择其他输出电压。满载时，IN电压应比OUT所需绝对电压高至少0.6V，且最小输入电压为2.5V。

8.2 电容选择

使用低等效串联电阻（ESR）的电容来保持低压差。C1、C2和C3应选择0.22µF、ESR小于0.4Ω的电容，C4应选择4.7µF、ESR小于0.1Ω的电容。增大电容值可降低输出噪声和纹波，但会增加成本和占用电路板空间。

8.3 布局与接地

良好的布局对噪声性能很重要。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，特别是与FB的连接。同时，使用接地平面。

8.4 噪声和纹波测量

准确测量输出噪声和纹波有一定挑战。为获得最佳结果，应直接跨接输出电容（C4）进行测量，不使用探头的接地引线，而是将探头的接地环直接接触C4的接地端。

九、总结

MAX881R以其低噪声、小封装、快速启动和丰富的控制功能，为GaAsFET功率放大器的偏置电源设计提供了一个优秀的解决方案。在实际设计中，电子工程师需要根据具体应用需求，合理设置输出电压、选择电容、优化布局和进行准确的测量，以充分发挥MAX881R的性能优势。大家在使用MAX881R的过程中，有没有遇到过什么特别的问题呢？欢迎在评论区分享交流。