本應(yīng)用筆記描述了在給定負(fù)載電阻下設(shè)計(jì)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的方法。所提供的文檔還可用于所有 Melexis 發(fā)射器和收發(fā)器集成電路。
    本應(yīng)用筆記描述了在給定負(fù)載電阻下設(shè)計(jì)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的方法。所提供的文檔還可用于所有 Melexis 發(fā)射器和收發(fā)器集成電路。
    幾乎所有低功耗射頻發(fā)射器 IC 都具有片上功率放大器級(jí)，其中輸出引腳為集電極開路或漏極開路。所有 Melexis 發(fā)射器的射頻功率放大器級(jí)均采用提供集電極開路的雙極晶體管進(jìn)行設(shè)置。集電極輸出必須提供直流電壓以偏置晶體管級(jí)。這通常是通過電感器完成的?？梢酝ㄟ^并聯(lián)電容器將電感器調(diào)諧到工作頻率，也可以將電感器設(shè)置為不影響輸出阻抗的較大值（稱為射頻扼流圈）。
    RF 設(shè)計(jì)人員過去常常使用 S 參數(shù)，但這種未定義輸出阻抗的方法有時(shí)會(huì)出現(xiàn)問題。在某些情況下，如果提供了 S 參數(shù)，則 S 參數(shù)不是輸出設(shè)備的參數(shù)，而是設(shè)備應(yīng)看到的復(fù)數(shù)共軛值，以提供最大輸出功率。器件本身的 S 參數(shù)并不是很有用，因?yàn)檩敵黾?jí)等效電路本質(zhì)上是一個(gè)與引腳的小電容和小寄生電感并聯(lián)的大電阻。假設(shè)電容約為 2.5 pF，電阻約為 10 kΩ。嘗試將此阻抗與負(fù)載（通常為 50 至 400 Ω）相匹配，會(huì)產(chǎn)生非常小的輸出，因?yàn)樵O(shè)備會(huì)飽和。
    設(shè)計(jì)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的更有用的方法是考慮輸出電容、電源電壓、輸出級(jí)的飽和電壓和所需的功率輸出。為了避免輸出級(jí)飽和（這會(huì)增加諧波電平），Melexis TH720xx 發(fā)送器的飽和電壓可假定為 1.2 V。而 TH122x 收發(fā)器則適用 0.7 V 的飽和電壓。飽和電壓與電源電壓完全無關(guān)。
    峰值輸出電壓擺幅受到電源電壓 Vcc 減去飽和電壓 Vsat 的限制。如果發(fā)射器采用 3 V 電源供電，則發(fā)射器的電壓可為 1.8 V，收發(fā)器的電壓可為 2.3 V。
    示例：如果我們假設(shè)所需的 RF 功率 Po = 3.6 mW (8 dBm)，取自 TH70xx 發(fā)射機(jī)，電源電壓為 3 V，Vsat = 1.2 V，則最佳負(fù)載電阻將為 RL= 256 Ω?？梢赃x擇稍小的負(fù)載電阻，以確保輸出級(jí)在電源電壓下降時(shí)不會(huì)飽和。
    晶體管的輸出電容 Cout 通常為 2 – 3 pF?？梢詮膬蓚€(gè)方面來考慮：
    用于與電感器和外部槽路電容器一起進(jìn)行簡單的諧振頻率調(diào)諧（在這種情況下，電感器可以由例如環(huán)形天線形成）。
    作為輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的電容器
    通常需要調(diào)整匹配網(wǎng)絡(luò)以獲得最佳結(jié)果并補(bǔ)償電路板布局寄生效應(yīng)。