国际电信联盟(ITU)分配了免许可的915MHz工业、科学和医学(ISM)无线使用，该区域在地理上由美洲、格陵兰岛和一些东太平洋群岛组成。在该区域内，多年来无线技术和标准的进步使此频段在短距离无线通信系统中颇受欢迎。该ISM频段对应用和占空比没有一点限制，常见用途包括业余无线电、监视控制与数据采集(SCADA)系统和射频识别(RFID)。

  但是，无论何种应用，该频段中的无线电传输都要求信号链电路之后有一个放大器模块来驱动天线。在美国，根据FCC的规定，对于使用直接序列扩频(DSSS)或跳频扩频(FHSS)的50通道无线电系统，以及对于使用FHSS的少于50个通道的无线MHzISM频段的扩频发射机的最大峰值输出功率分别为36dBm和30dBm。

  电路的RF输入信号一定要通过表面声波(SAW)滤波器，以将驱动放大器的输入限制为902MHz至928MHz频段。选择滤波器时，必须在带内平坦度和带外抑制之间取得平衡。在选择过程中，应注意SAW滤波器也是插入损耗的来源，它会降低信号链的总增益。

  该参考设计所用的SAW滤波器的典型最大插入损耗为2.9dB，端接阻抗为50Ω。

  有源偏置已集成在ADL5605中，只需将5V电压施加于VBIAS引脚并通过RF扼流电感(L1)施加于RFOUT引脚，便可设置两个放大器级的最优偏置点。建议使用18nH的电感，因为这也会为915MHzISM频段提供一定的输出匹配。为了滤除电源线上的RF信号和高频噪声，ADL5605的输出级偏置以及VCC和VBIAS引脚上均需要三个去耦电容。

  对于915MHzISM频段，ADL5605的RFIN引脚上不需要外部匹配元件。同时，使用微带线作为电感，并连接一个额外的串联电感(L2)和一个并联电容(COUT)，即可将其RFOUT引脚轻松匹配至50Ω。RFIN和RFOUT引脚均需要外部隔直流电容。

  根据ADL5605数据手册，当放大器的工作频率高于868MHz时，L2和COUT的推荐值分别为1.6nH和8.0pF。这些元件的正确布局对于匹配至关重要。然而，在KeysightAdvancedDesignSystem(ADS)软件中对该参考设计进行仿真得到的建议元件间距值为：λ1=94.5密耳，λ2=240密耳（与925MHz至961MHz频段相同，参见ADL5605数据手册）。这些值是从元件中心测量到放大器的边缘。

  该设计产生的S参数和相位噪声测量结果如图4和图5所示。在915MHz的中心频率，该电路实现了20dB的增益，输入和输出回波损耗分别大于11dB和6dB。该系统的相位噪声很低，在10kHz和100kHz的频率偏移时，相位噪声值低于-110dBc/Hz；在1MHz和10MHz的频率偏移时，相位噪声值分别低于-130dBc/Hz和-140dBc/Hz。

  设计的输出功率(POUT)与输入功率(PIN)的关系图如图6所示，确认在大约11dBm的输入电平下实现了1W的最大输出电平。

  此设计的RF输入以SAW滤波器或放大器的最大额定值（以较低者为准）为限。使用默认板载SAW滤波器时，电路的最大输入为15dBm。ADL5605本身能处理高达20dBm的输入。

  利用ADI公司的ADT6402温度开关实现过温管理功能以监视板温度，在其达到设定的阈值时禁用放大器，从而让EVAL-CN0522-EBZ冷却。该温度传感器的精度很高，典型额定值为±0.5°C（最大值为+6°C，从-45°C到+115°C），在整个额定温度范围内都能保持高精度和线性度，无需用户校准或校正。

  S0、S1和S2引脚的状态选择ADT6402的温度断路点和迟滞。CN-0522的引脚S2硬连线可利用焊接跳线连接至VCC或GND（或保持浮空）。这些引脚配置将温度断路点和迟滞选项限制为表1所列的选项。

  ADT6402具有一个高电平有效推挽输出(TOVER/TUNDER)，该输出在温度测量值超过断路点时使能。TOVER/TUNDER通过缓冲门连接到ADL5605的DISABLE引脚，当温度开关跳闸时，放大器关断，只有在系统冷却到断路点以下的温度（加上迟滞）之后才再次开启。缓冲门确保放大器(ADL5605)的DISABLE引脚的5V逻辑电平和1.4mA电流要求得到满足。

  为了获得最佳性能，必须使ADT6402的GND引脚和热源的GND引脚的热阻最小。因此，ADT6402安装在EVAL-CN0522-EBZ的背面，靠近连接至ADL5605焊盘的散热通孔。

  功率放大器在使用时会产生大量热量，因此必须特别注意电路的散热。为了减轻功耗影响，EVAL-CN0522-EBZ设计有三层厚的接地层，并在ADL5605周围和下方布置了多个散热通孔。

  在Cadence®Sigrity™PowerDC™软件中对CN-0522设计进行的仿真表明，在正常工作期间，放大器周围的印刷电路板(PCB)温度接近85°C。为了实现较小尺寸，没有在板上增加用于放置散热器的条件。但是，CN-0522设计有过温管理功能，可将EVAL-CN0522-EBZ温度保持在系统性能最佳的水平。此特性还能防止ADL5605芯片达到其最高结温。

  CN-0522的电源通过microUSB端口供应，并由LTM8045μModule调节。这个小型、独立的DC-DC转换器简化了稳压器电路设计，因为它已经包括了电流模式控制器和用于低噪声放大器电源的功率器件。

  该设计在正常工作期间大约需要307mA电流，主要由ADL5605消耗（ADT6402仅需要30μA）。但请注意，ADL5605在较高输出电平下会消耗更多电源电流。例如，根据ADL5605数据手册所述，输出为30dBm时，电流消耗大于560mA。CN-0522中使用的所有有源器件仅需要5V单直流电源。

  配置为单端初级导体(SEPIC)时，LTM8045的输出电压由VOUT+和FB引脚之间的反馈电阻(RFB)的值设置，该电阻值通过公式1计算。

  对于5V的输出电压，该公式得出的RFB值为45.3kΩ，在CN-0522中实现为两个并联的60.4kΩ和182kΩ电阻，以提供两条反馈路径（参见图9）。

  为使LTM8045开关瞬变引入的噪声最小，稳压输出通过一个阻尼LC滤波器和一个铁氧体磁珠。该滤波器用于抑制80MHz至150MHz的开关噪声。图10显示了LTspice®中仿线输出噪声的FFT图。

  LTM8045的开关频率由RT引脚和GND之间的外部电阻设置，电阻值通过公式2计算。

  对于5V的输入和输出电压电平，根据数据手册所述，LTM8045的最佳开关频率为800kHz。将此值代入公式2中的fOSC，可计算出外部电阻值为115kΩ。对于该配置，推荐的输入和输出电容分别为4.7μF和100μF。

  为了限制启动期间来自电源的浪涌电流，LTM8045设计有软启动功能，该功能使用SS和GND之间的外部电容实现。要计算软启动时间，请使用公式3。

  此设计使用两个并联连接的0.1μF电容作为软启动电容，因此软启动时间约为367ms。

  如果不需要1W的功率水平，HMC450可以用作915MHzISM频段的替代驱动放大器。与ADL5605相比，HMC450具有更高的增益、噪声系数和输入回波损耗，但代价是输出匹配要求更高，并且输出IP3和输出1dB压缩点(P1dB)较低。HMC450的饱和输出电平仅为700mW左右。

  如果使用HMC450，则温度开关必须替换为ADT6401，其与ADT6402引脚兼容且有相同的规格，但输出为低电平有效输出。

  ADI公司还提供类似的用于在2.45GHzISM频段中进行传输的放大器设计。

  1.将矢量网络分析仪设置为所需的测量条件。频率范围必须设置为包括902MHz至928MHz频段，而源电平必须设置为0dBm。

  2.使用校准套件对矢量网络分析仪执行完整的2端口校准。请注意，EVAL-CN0522-EBZ的RF输入(J1)可以直接连到测试端口，因此测试设置仅需要一根测量电缆。

  4.使用校准的测试设置将EVAL-CN0522-EBZ连接在矢量网络分析仪的测试端口上。

  3.如果设备能处理放大器输出（0dBm输入时约为20dBm），请参考信号源分析仪数据手册上的最大输入电平。如有必要，将衰减器连接到信号源分析仪的输入。

  有奖征文：邀一线汽车VCU/MCU开发工程师，分享开发经验、难题、成长之路等

  MPS电机研究院 让电机更听话的秘密！ 第一站：电机应用知识大考！第三期考题上线，跟帖赢好礼~

  纳芯微推出NSI22C1x系列隔离式比较器，打造更可靠的工业电机驱动系统

  支持更高功率密度的系统模块设计，同时简化外围电路，相比传统分立方案，可将系统保护电路尺寸缩小60%2024年2月21日，上海 纳芯微宣布推 ...

  典型应用包括工业、服务器和电信基础设施电源，和汽车信号调理和电源转换电路2024 年2 月 6 日，中国意法半导体高精度TSZ151运算 ...

  『新品发布』共模重磅推出可替代ADI的AD8655，ADAD8656等系列新产品5V精密CMOS运算放大器

  『共模半导体』重磅推出5V精密CMOS运放GM4500系列新产品，GM4500系列产品是工业应用中噪声最低的精确CMOS 放大器，实现了高直流精度和功耗的 ...

  MIKROE增加了图形功能，CLANG支持ARM和RISC-V以及许多其他功能2024年2月4日：作为一家通过提供基于成熟标准的创新式硬软件产品来大幅度缩短开 ...

  2024年2月1日 – 纳芯微 (NOVOSENSE)宣布推出全新的NSOPA系列通用运算放大器，该产品可广泛适用于汽车和工业系统中电压、电流、温度等信 ...

  Ceva 与 THX Ltd. 合作为可听设备、消费产品和移动产品 带来优质空间音频体验

  TI 最新CapTIvate 触控微控制器技术直播开始报名喽！报名参与有礼呦！

  站点相关：数模混合数据转换放大器音响接口电路无线模拟其他技术电子百科综合资讯EMC/EMI模拟资源下载模拟电子习题与教程仙童传奇