探索MAX840/MAX843/MAX844：GaAsFET偏置的理想解決方案

作為電子工程師，在設計過程中，為特定器件找到理想的電源解決方案至關重要。今天，我們就來深入探討一下MAXIM推出的MAX840/MAX843/MAX844系列低噪聲、調節型 - 2V GaAsFET偏置電源。

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一、產品概述

MAX840/MAX843/MAX844是低噪聲、反相的調節型電荷泵電源，非常適合為蜂窩電話發射機放大器中的GaAsFET提供偏置。它們能在低至2.5V的輸入電壓下工作，輸入電壓范圍為2.5V至10V，當 (V_{IN }>2.7 ~V) 時，輸出電流可達4mA。而且，這些電路可以使用小至0.22μF的電容，這對于空間有限的設計來說非常友好。

二、產品特性分析

（一）輸出電壓靈活性

MAX840提供 - 2V預設輸出和 - 0.5V至 - 9.4V可調輸出。而MAX843/MAX844則使用外部正控制電壓來設置負輸出電壓。這種靈活性使得設計師能夠根據具體的應用需求來精確調整輸出電壓。

（二）低輸出電壓紋波

內部線性穩壓器將MAX840的輸出電壓紋波降低到1mVp - p。在有良好濾波的控制電壓（VCTRL）下，MAX843/MAX844也能實現典型輸出紋波小于1mVp - p。低紋波對于需要穩定電源的GaAsFET器件來說尤為重要，可以有效減少噪聲干擾。

（三）低電源電流和關斷模式特性

正常工作時，電源電流為750μA，在關斷模式下（MAX840/MAX843），電源電流可降至小于1μA。MAX844在關斷時，非調節輸出仍然有效，電荷泵以20kHz的頻率開關，可作為低功耗LCD電源。這種低功耗特性有助于延長電池供電設備的續航時間。

（四）小尺寸封裝

采用小尺寸的8引腳SO封裝，適合對空間要求較高的應用場景，方便進行電路板布局和設計。

三、應用領域

該系列產品的應用領域十分廣泛，涵蓋了蜂窩電話、GaAsFET功率放大器模塊、個人通信設備、無線數據記錄器等。此外，還可用于連續可調的GaAsFET偏置、LCD偏置對比度控制以及調節型負電源等方面。

四、設計要點

（一）輸出電壓設置

對于MAX840，若需要固定 - 2V輸出，可將FB直接連接到GND；若要選擇其他輸出電壓，則將FB連接到從OUT到GND的電阻分壓器的中點。輸出電壓計算公式為：[VOUT =(-0.5 V)(1+R 2 / R 1)] ，其中R2應選擇在100kΩ至400kΩ之間。

對于MAX843/MAX844，通過在OUT和正控制電壓（VCTRL）之間連接電阻分壓器來設置輸出電壓，計算公式為：[V{OUT }=-V{CTRL }(R 2 / R 1)]

（二）關斷模式操作

MAX840/MAX843/MAX844具有關斷模式，可將電源電流降至最大1μA（MAX844最大為300μA）。MAX840/MAX843在關斷時，輸出和電荷泵振蕩器均被禁用；而MAX844在關斷時，僅線性穩壓器被禁用，NEGOUT輸出仍然可用，且電荷泵振蕩頻率降至20kHz，可用于為LCD提供偏置。

（三）電容選擇

為了保持低壓差電壓（VIN - |VOUT|），應使用低等效串聯電阻（ESR）的電容。C1、C2和C3建議使用ESR小于0.8Ω的1μF電容，C4建議使用ESR小于0.2Ω的10μF電容。當然，也可以使用較小的電容值（如 (C 1=C 2=C 3=0.22 mu F) ， (C 4=4.7 mu F) ），但會導致輸出噪聲和紋波略有增加。

（四）布局和接地

良好的布局對于實現良好的噪聲性能至關重要。應將所有組件盡可能靠近安裝，保持走線短，以減少寄生電感和電容，同時使用接地平面。

（五）噪聲和紋波測量

準確測量輸出噪聲和紋波是一項挑戰。由于電荷泵的開關動作會導致MAX840/MAX843/MAX844電路與示波器之間的接地電位瞬間略有差異，從而在探頭導線中產生接地電流，引發尖銳的電壓尖峰。為了獲得最佳測量結果，應直接跨接輸出電容（C4）進行測量，避免使用示波器探頭的接地引線，可將探頭的接地環直接接觸C4的接地端，也可以使用Tektronix底盤安裝測試插孔（部件號131 - 0258）直接連接示波器探頭。

五、總結

MAX840/MAX843/MAX844系列產品憑借其低噪聲、靈活的輸出電壓設置、低功耗以及小尺寸封裝等特性，為GaAsFET偏置提供了理想的解決方案。在實際設計中，只要我們掌握好輸出電壓設置、電容選擇、布局和接地以及噪聲測量等要點，就能夠充分發揮這些產品的優勢，設計出高性能、穩定可靠的電路。大家在使用過程中有沒有遇到過什么特別的問題呢？歡迎在評論區分享交流。