MAX2016評(píng)估套件：功能、使用與設(shè)計(jì)要點(diǎn)

一、引言

在電子工程領(lǐng)域，對(duì)于新器件的評(píng)估和測(cè)試是非常重要的環(huán)節(jié)。MAX2016評(píng)估套件（EV kit）為我們提供了一個(gè)便捷的平臺(tái)，用于評(píng)估MAX2016雙對(duì)數(shù)檢測(cè)器/控制器。本文將詳細(xì)介紹該評(píng)估套件的相關(guān)信息，包括其基本功能、組件、使用方法以及設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

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二、評(píng)估套件概述

2.1 基本描述

MAX2016評(píng)估套件是一塊完全組裝并經(jīng)過(guò)測(cè)試的表面貼裝PCB，可方便地對(duì)MAX2016雙對(duì)數(shù)檢測(cè)器/控制器進(jìn)行評(píng)估。該套件包含了將設(shè)備作為檢測(cè)器或控制器運(yùn)行所需的連接，其RF輸入采用50Ω SMA連接器，便于與測(cè)試設(shè)備連接。

2.2 組件供應(yīng)商

在聯(lián)系這些組件供應(yīng)商時(shí)，需要表明使用的是MAX2016。

2.3 組件列表

三、功能特點(diǎn)

3.1 完整的增益和VSWR檢測(cè)器/控制器

具備雙通道RF功率檢測(cè)器/控制器功能，具有以下特點(diǎn)：

• 頻率范圍從低頻到2.5GHz。
• 在不同溫度下具有出色的精度。
• 高達(dá)80dB的動(dòng)態(tài)范圍。
• 電源電壓范圍為2.7V至5.25V，內(nèi)部有2V參考電壓。
• 在電源和溫度變化時(shí)，縮放穩(wěn)定。
• 具有帶誤差輸出的控制器模式。

3.2 封裝形式

采用5mm x 5mm、28引腳的薄QFN封裝。

四、訂購(gòu)信息

**EP = Exposed paddle

五、快速啟動(dòng)

5.1 推薦設(shè)備

• 一個(gè)能夠提供2.7V至5.25V、100mA的直流電源。
• 兩個(gè)能夠在100MHz至2.5GHz頻率范圍內(nèi)提供 - 65dBm至 + 5dBm信號(hào)的信號(hào)發(fā)生器。
• 一個(gè)高動(dòng)態(tài)范圍的RF功率計(jì)，用于校準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器。
• 五個(gè)數(shù)字萬(wàn)用表，用于監(jiān)測(cè)電源電壓、電源電流和輸出電壓。
• 兩個(gè)6dB衰減器墊。

5.2 連接和設(shè)置步驟

1. 關(guān)閉直流電源，將其設(shè)置為 + 3.3V（如有需要，可通過(guò)低內(nèi)阻電流表），并連接到VS (TP1) 端子。將電源地連接到評(píng)估套件上的GND (TP2) 端子。若有電流限制功能，可將其設(shè)置為100mA。
2. 在100MHz下校準(zhǔn)功率計(jì)。
3. 通過(guò)6dB衰減器墊將RF信號(hào)發(fā)生器連接到功率計(jì)。
4. 在所需功率范圍內(nèi)校準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器的輸出（頻率 = 100 MHz）。
5. 禁用RF信號(hào)發(fā)生器的輸出功率，將功率計(jì)從衰減器墊斷開(kāi)，并將這些墊的輸出連接到評(píng)估套件上的RFINA和RFINB SMA接口。
6. 將VOUTA、VOUTB和VOUTD線連接到三個(gè)電壓表。啟用直流電源，評(píng)估套件的直流電流應(yīng)約為43mA。
7. 啟用RF信號(hào)發(fā)生器的輸出功率。
8. 根據(jù)步驟4的校準(zhǔn)結(jié)果，將發(fā)生器輸出設(shè)置為向RFINA和RFINB提供 - 30dBm的信號(hào)。
9. 驗(yàn)證電壓表上VOUTA和VOUTB的輸出電壓約為1.3V。
10. 驗(yàn)證電壓表上VOUTD的輸出電壓約為1V。
11. 上下調(diào)整信號(hào)發(fā)生器的功率水平，觀察VOUTA、VOUTB和VOUTD的相應(yīng)變化。

六、詳細(xì)功能描述

6.1 單個(gè)對(duì)數(shù)放大器（VOUTA和VOUTB）

6.1.1 檢測(cè)器模式

評(píng)估套件中R1和R2采用0Ω電阻，此時(shí)單個(gè)對(duì)數(shù)放大器輸出信號(hào)的斜率約為18mV/dB（RF = 100MHz）。若要增加VOUTA或VOUTB的斜率，可分別增加R1或R2的阻值。例如，使用40kΩ電阻作為R1時(shí)，VOUTA信號(hào)的斜率將增加到36mV/dB。

6.1.2 功率控制器模式

若要將VOUTA或VOUTB設(shè)置為控制器模式，需移除R1或R2。然后，必須向SETA或SETB輸入施加一個(gè)設(shè)定點(diǎn)電壓，可以使用DAC、外部精密電壓源或內(nèi)部參考輸出和電阻分壓器來(lái)提供設(shè)定點(diǎn)電壓。SETA或SETB的工作電壓應(yīng)在0.6V至1.6V之間。RFINA或RFINB連接到RF源，VOUTA或VOUTB連接到被控制系統(tǒng)的增益控制引腳。

6.2 差分放大器（VOUTD）比較器

MAX2016集成了兩個(gè)比較器，用于監(jiān)測(cè)RFINA和RFINB的功率電平（增益）差異。默認(rèn)情況下，R4和R5設(shè)置為0Ω，CSETL和CSETH連接到VCC，從而禁用比較器操作。若要啟用比較器操作，需移除R4和R5，并在C16和C17上加載0.1μF電容?？梢允褂肕AX2016的參考電壓通過(guò)電阻分壓器網(wǎng)絡(luò)（R7/R8和R9/R10）生成兩個(gè)電壓，以設(shè)置CSETH和CSETL的觸發(fā)點(diǎn)。也可以移除R4、R5和R7 - R10，并在CSETH和CSETL處施加外部電壓來(lái)設(shè)置比較器觸發(fā)點(diǎn)，但需注意MAX2016數(shù)據(jù)手冊(cè)中規(guī)定的電壓限制。

6.3 檢測(cè)器模式下的VOUTD

評(píng)估套件中R3采用0Ω電阻，此時(shí)差分輸出信號(hào)VOUTD的斜率約為 - 25mV/dB（RF = 100MHz）。若要增加差分輸出信號(hào)的斜率，可增加R3的阻值。例如，使用20kΩ電阻作為R3時(shí)，差分信號(hào)的斜率將增加到 - 50mV/dB。差分輸出放大器的帶寬和響應(yīng)時(shí)間可以通過(guò)外部電容C15進(jìn)行控制。在沒(méi)有外部電容的情況下，帶寬大于20MHz。

6.4 增益控制器模式

MAX2016可在自動(dòng)增益控制（AGC）環(huán)路中用作增益控制器。在增益控制器模式下，移除R3。RFINA和RFINB分別監(jiān)測(cè)VGA的輸入和輸出功率電平，MAX2016在VOUTD處產(chǎn)生一個(gè)與這兩個(gè)RF輸入功率電平差異成比例的直流電壓。內(nèi)部運(yùn)算放大器將該直流電壓與SETD處的參考電壓進(jìn)行比較，并調(diào)整VOUTD的電壓，直到VOUTD等于SETD。因此，MAX2016將VGA的增益調(diào)整到由施加到SETD的電壓確定的水平。SETD的工作電壓在0.5V至1.5V之間時(shí)，可獲得最佳動(dòng)態(tài)范圍。

6.5 頻率響應(yīng)修改

評(píng)估套件已針對(duì)最低100MHz的工作頻率進(jìn)行了優(yōu)化。如果需要在更低頻率下工作，可以通過(guò)加載外部電容（C5和C12）并結(jié)合改變C1、C2、C8和C9的值來(lái)降低輸入頻率范圍。具體的電容計(jì)算方法可參考MAX2016數(shù)據(jù)手冊(cè)中的應(yīng)用信息部分。

七、電源連接

MAX2016設(shè)計(jì)為使用單個(gè) + 2.7V至 + 3.6V電源供電。若要在更高的電源電壓范圍內(nèi)工作，必須在電源和VCC之間串聯(lián)一個(gè)電阻，以降低輸送到芯片的電壓。對(duì)于 + 4.75V至 + 5.25V的電源，將R6更改為37.4Ω（±1%）電阻。

八、布局考慮

8.1 熱設(shè)計(jì)

MAX2016封裝的外露焊盤(pán)（EP）可傳導(dǎo)熱量并提供低阻抗電氣連接。EP必須通過(guò)低熱阻和低電阻的接觸連接到PCB接地平面。理想情況下，可以將封裝背面的接觸點(diǎn)直接焊接到PCB的頂部金屬接地平面上?；蛘撸部梢允褂梦挥贓P正下方的鍍通孔陣列將EP連接到接地平面。評(píng)估套件使用九個(gè)等間距、直徑為0.012英寸的鍍通孔將EP連接到下層接地平面。

8.2 RF信號(hào)布線

攜帶RF信號(hào)的輸入走線應(yīng)盡可能短，以減少由于PCB引起的輻射和插入損耗。RF輸入的隔離取決于這些走線的布局，為了獲得最佳性能，這些走線必須在物理上相互隔離。

8.3 電源去耦

PCB上的每個(gè)電源節(jié)點(diǎn)都應(yīng)配備自己的去耦電容，以減少PCB各部分之間的電源耦合。采用星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行電源布局，即電路中的每個(gè)電源節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)獨(dú)立的連接到中心節(jié)點(diǎn)，可進(jìn)一步減少PCB各部分之間的耦合。

九、總結(jié)

MAX2016評(píng)估套件為電子工程師提供了一個(gè)全面的平臺(tái)，用于評(píng)估MAX2016雙對(duì)數(shù)檢測(cè)器/控制器的性能。通過(guò)了解其功能特點(diǎn)、使用方法和設(shè)計(jì)要點(diǎn)，工程師可以更好地利用該套件進(jìn)行相關(guān)的測(cè)試和開(kāi)發(fā)工作。在實(shí)際應(yīng)用中，還需要根據(jù)具體需求進(jìn)行靈活調(diào)整和優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)最佳的性能表現(xiàn)。大家在使用過(guò)程中是否遇到過(guò)類似評(píng)估套件的使用難題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享。