MAX2686L/MAX2693L：GPS/GNSS低噪聲放大器的卓越之選

在GPS和GNSS應(yīng)用領(lǐng)域，低噪聲放大器（LNA）是至關(guān)重要的組件，它能夠有效放大微弱的信號，同時盡可能減少噪聲的引入。Maxim Integrated推出的MAX2686L/MAX2693L低噪聲放大器，憑借其出色的性能和緊湊的設(shè)計(jì)，成為了眾多應(yīng)用的理想選擇。下面，我們就來詳細(xì)了解一下這兩款放大器。

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一、產(chǎn)品概述

MAX2686L/MAX2693L是專門為GPS L1、Galileo和GLONASS應(yīng)用而設(shè)計(jì)的低噪聲放大器。它們采用了Maxim先進(jìn)的SiGe工藝，在實(shí)現(xiàn)高增益和低噪聲系數(shù)的同時，還能最大化輸入?yún)⒖?dB壓縮點(diǎn)和三階截點(diǎn)。這兩款放大器都集成了LDO，非常適合電池供電的應(yīng)用。其中，MAX2693L在電流敏感的應(yīng)用中表現(xiàn)出色，僅消耗1.8mA的電流。

這兩款放大器的供電范圍為+1.6V至+4.2V單電源，具有關(guān)斷功能，可將電源電流降低至小于20μA。它們采用了非常小的無鉛、符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)的0.86mm x 0.86mm x 0.65mm晶圓級封裝（WLP），節(jié)省了大量的電路板空間。

二、應(yīng)用領(lǐng)域

1. 遠(yuǎn)程信息處理（資產(chǎn)跟蹤和管理）

在資產(chǎn)跟蹤和管理系統(tǒng)中，需要精確的GPS定位信息。MAX2686L/MAX2693L的高增益和低噪聲系數(shù)能夠確保接收到的GPS信號清晰、準(zhǔn)確，從而實(shí)現(xiàn)對資產(chǎn)的實(shí)時跟蹤和管理。

2. 帶GPS功能的手機(jī)

如今，手機(jī)已經(jīng)成為人們生活中不可或缺的工具，而GPS功能更是手機(jī)的重要組成部分。MAX2686L/MAX2693L的小尺寸和低功耗特性，非常適合集成到手機(jī)中，為用戶提供精準(zhǔn)的定位服務(wù)。

3. 筆記本電腦/超移動PC

在筆記本電腦和超移動PC中，GPS功能可以為用戶提供導(dǎo)航和位置信息。MAX2686L/MAX2693L的高性能和可靠性，能夠滿足這些設(shè)備對GPS信號的需求。

4. 休閑、海洋導(dǎo)航

在休閑和海洋導(dǎo)航領(lǐng)域，GPS導(dǎo)航設(shè)備需要具備高精度和高可靠性。MAX2686L/MAX2693L的出色性能，能夠?yàn)閷?dǎo)航設(shè)備提供穩(wěn)定的信號放大，確保導(dǎo)航的準(zhǔn)確性。

5. 手表和數(shù)碼相機(jī)

手表和數(shù)碼相機(jī)等便攜式設(shè)備也開始集成GPS功能。MAX2686L/MAX2693L的低功耗和小尺寸特性，使其成為這些設(shè)備的理想選擇。

三、特性與優(yōu)勢

1. 高功率增益

MAX2686L的功率增益可達(dá)19dB，能夠有效放大微弱的GPS信號，提高系統(tǒng)的靈敏度。

2. 低噪聲系數(shù)

MAX2686L的噪聲系數(shù)低至0.88dB，能夠減少噪聲的引入，提高信號的質(zhì)量。

3. 集成50Ω輸出匹配電路

這兩款放大器集成了50Ω輸出匹配電路，無需外部匹配組件，簡化了設(shè)計(jì)，降低了成本。

4. 低電源電流

MAX2693L的電源電流僅為1.8mA，非常適合電池供電的應(yīng)用，延長了設(shè)備的續(xù)航時間。

5. 寬電源電壓范圍

供電范圍為1.6V至4.2V，能夠適應(yīng)不同的電源環(huán)境，提高了系統(tǒng)的靈活性。

6. 低物料清單

只需要一個電感器和兩個電容器，減少了外部組件的數(shù)量，降低了成本和電路板空間。

7. 小尺寸封裝

采用0.86mm x 0.86mm 0.4mm間距的WLP封裝，節(jié)省了大量的電路板空間，適合空間敏感的應(yīng)用。

四、電氣特性

1. 絕對最大額定值

- VCC至GND：-0.3V至+4.2V
- 其他引腳至GND：-0.3V至(+工作VCC + 0.3V)
- 最大RF輸入功率：+5dBm
- 連續(xù)功率耗散（TA = +70°C）：WLP（在+70°C以上以9.7mW/°C降額）776mW
- 最大RF輸入電流：10mA
- 工作溫度范圍：-40°C至+85°C
- 結(jié)溫：+150°C
- 儲存溫度范圍：-65°C至+160°C
- 焊接溫度（回流）：+260°C

2. DC電氣特性

在不同的電源電壓和溫度條件下，對MAX2686L和MAX2693L的電源電流、關(guān)斷模式電流、數(shù)字輸入邏輯高電平和低電平進(jìn)行了測試。例如，MAX2686L的電源電流為5mA，MAX2693L的電源電流為1.8mA，關(guān)斷模式下的電流小于20μA。

3. AC電氣特性

在RF頻率為1575.42MHz的條件下，對兩款放大器的功率增益、噪聲系數(shù)、三階輸入截點(diǎn)、輸入1dB壓縮點(diǎn)、輸入回波損耗、輸出回波損耗和反向隔離等參數(shù)進(jìn)行了測試。例如，MAX2686L在VCC = 4.2V時的功率增益為19.0dB，噪聲系數(shù)為0.88dB。

五、典型工作電路

MAX2686L和MAX2693L的典型工作電路中，L1和C1、C2的值有所不同。MAX2686L的L1 = 7.3nH，C1 = 100nF，C2 = 10pF；MAX2693L的L1 = 12nH，C1 = 100nF，C2 = 10pF。這些值是為了實(shí)現(xiàn)最佳的增益、噪聲系數(shù)和回波損耗性能而優(yōu)化的。

六、輸入和輸出匹配

1. 輸入匹配

這兩款放大器需要片外輸入匹配，只需要一個與直流阻斷電容器串聯(lián)的電感器即可形成輸入匹配電路。輸入耦合電容器的值會影響IIP3，較小的耦合電容器會導(dǎo)致較低的IIP3。

2. 輸出匹配

它們集成了片上50Ω輸出匹配電路，無需外部匹配組件，簡化了設(shè)計(jì)。

七、Bump配置

MAX2686L/MAX2693L的Bump配置包括VCC、RFOUT ENABLE/(SHDN)、RFIN和GND。VCC為電源電壓，需要通過一個10pF的電容器盡可能靠近IC接地；RFOUT ENABLE/(SHDN)為RF輸出，內(nèi)部匹配到50Ω，通過25kΩ電阻拉高DC電平可使能IC，拉低DC電平可關(guān)閉IC；RFIN為RF輸入，需要一個直流阻斷電容器和外部匹配組件；GND為接地，需要連接到PCB接地平面。

八、應(yīng)用信息

1. PCB設(shè)計(jì)

對于任何RF微波電路，設(shè)計(jì)良好的PCB至關(guān)重要。在所有高頻輸入和輸出上使用受控阻抗線，通過靠近器件的去耦電容器對VCC進(jìn)行旁路。對于長VCC線，可能需要添加額外的去耦電容器，并將這些電容器放置在離器件封裝更遠(yuǎn)的位置。確保GND引腳的正確接地，如果PCB使用頂部RF接地，應(yīng)直接將其連接到GND引腳；對于接地不在組件層的電路板，應(yīng)使用多個過孔將GND引腳連接到電路板。

2. 參考資料

可參考www.maximintegrated.com/app - notes/index.mvp/id/5100獲取一般布局指南，訪問www.maximintegrated.com/datasheet /index. mvp/ id/6934/t/do獲取MAX2686L/MAX2693L EV套件的原理圖、Gerber數(shù)據(jù)、PADS布局文件和BOM信息。

九、訂購信息

MAX2686L EWS+T和MAX2693L EWS+T的工作溫度范圍均為-40°C至+85°C，采用4引腳WLP封裝。其中“+”表示無鉛/符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)的封裝，“T”表示卷帶包裝。

十、總結(jié)

MAX2686L/MAX2693L低噪聲放大器以其高增益、低噪聲系數(shù)、低功耗、小尺寸等優(yōu)點(diǎn)，在GPS和GNSS應(yīng)用中具有顯著的優(yōu)勢。無論是在資產(chǎn)跟蹤、手機(jī)、筆記本電腦，還是休閑導(dǎo)航等領(lǐng)域，都能為系統(tǒng)提供穩(wěn)定、可靠的信號放大。作為電子工程師，在設(shè)計(jì)相關(guān)應(yīng)用時，不妨考慮這兩款優(yōu)秀的低噪聲放大器。大家在使用過程中是否遇到過類似放大器的一些特殊問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。