【应用】高带宽SPDT模拟开关GS4157用于230MHz无线模块PA工作状态的切换，解决发热问题
笔者设计过一款230MHz无线模块，230MHz频段主要用于电力行业遥控遥测以及数据传输。工作频点范围是在223MHz~235Mhz范围内的40个离散频点。如下图示意：
图1 230MHz离散频点
基于此频点，设计一款输出功率为2W的无线模块。其功能框图如下所示：
图2 无线模块功能框图
在发送阶段，工作路径是无线收发器→PA→收发切换开关→天线。在接收阶段，工作路径是天线→收发切换开关→LNA→无线收发器，收发控制是由无线收发器引脚进行控制，发送时SW_TX为高电平、SW_RX为低电平；接收时SW_TX为低电平、SW_RX为高电平。
根据频点以及输出功率选择的PA型号为RF6886，该芯片工作频率范围100MHz~1000MHz,OP1dB为34dBm。由于输出功率较大，PA工作时峰值电流也会较大(＞2A)。如果在接收或不工作状态时，PA还一直处于工作态会导致大量的电源消耗且发热也会比较严重。
图3 RF6886电流消耗
由上图可知当VCC=3.6V，VREG1=VREG2=3.1V时芯片静态电流典型值消耗为390mA，VREG1=VREG2=0V时芯片电流消耗典型值只有5uA。两者电流相差很大。所以可以从该点着手，解决PA发热问题。设计电路使PA芯片不在发送状态时，将VREG1、VREG2电压调成0V。PA芯片在发送状态时，将VREG1、VREG2电压调成3.1V。由于是射频应用，所以需要一款高带宽高隔离度SPDT单刀双掷具有切换保护的模拟开关进行切换。
项目中选择了聚洵GS4157模拟开关，其供电电压为1.65V~5.5V，导通电阻只有2.85Ω@VCC=4.5V，带宽300MHz，先切断后闭合保证了切换安全。由于只需要满足将VREG1、VREG2电压调成0V/3.1V，对于性能要求不是十分苛刻，聚洵GS4157能够满足解决这个问题的基本要求，并且性价比高，出货量大、稳定，所以推荐用它来解决PA发热问题。GS4157引脚定义以及逻辑真值表如下图所示：
图4 GS4157引脚定义以及逻辑真值表
原理图如下所示，U6为PA芯片，U7为LDO输出3.1V,U8为GS4157模拟开关，通过SW_TX引脚进行控制。发送状态时SW_TX引脚为高电平，模拟开关B1和A接通PA_VREG输出3.1V，使PA正常工作。当处于接收状态时SW_TX引脚为低电平，模拟开关B0和A接通PA_VREG输出0V，PA处于低电流消耗模式。这样可以大大减少PA电流消耗以及芯片发热问题，设计简洁且能满足项目需求。
图5 局部原理图
PCB局部图以及实物图如下所示，对于射频器件 PCB layout上走线尽量圆滑，且发送和接收路径保持一定的隔离度，多打地孔，射频trace包地处理且保证50Ω阻抗要求，这些基本要求还需注意。
图6 PCB及实物局部图
经过了测试，GS4157模拟开关在射频收发时能正常切换，射频输出功能正常。
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 0
本文由Sternlycore提供，版权归世强硬创平台所有，非经授权，任何媒体、网站或个人不得转载，授权转载时须注明“来源：世强硬创平台”。
相关推荐
【应用】模拟开关插头电路中的“妙用”，一个GPIO驱动两个LED，助力小尺寸充电器
本文利用聚洵（Gainsil）推出的GS4157-FR单刀双置模拟开关，巧妙的解决一个GPIO控制两个LED的问题，而且兼容了不同的电压驱动，保持了充电头电路的设计小巧，简单，受到客户的好评。
应用方案 发布时间 : 2020-06-03
【应用】高带宽快速单刀双掷CMOS开关GS4157用于物流手持扫码终端实例
本文介绍了世强先进代理的聚洵半导体模拟开关GS4157在物流手持扫码终端的应用实例。随着物流行业的快速发展和科技行业的不断创新，应用于物流行业的手持扫码终端从单一的扫码功能发展到集扫码（条码/二维码）、人脸识别、指纹识别及身份证件读取等为一体的功能更丰富性能更优越的新一代终端产品。
应用方案 发布时间 : 2020-03-02
【应用】双通道运放GS8722用于环境数据采集板卡信号调理，增益带宽积达11MHz
针对环境数据采集器板卡信号调理应用，推荐国产厂牌聚洵的轨到轨输入/输出的双通道运放GS8722，采用COMS工艺设计，具有高达11MHz的增益带宽乘积、输入失调电压3.5mV、单电源供电2.1V~5.5V，轨到轨输入/输出，低噪声8nV/√Hz @10kHz， SOP-8封装。
应用方案 发布时间 : 2020-07-09
聚洵（Gainsil）信号链产品选型指南
描述- 聚洵半导体科技（上海)有限公司(Gainsil Semiconductor Technology)于2016年成立于上海张江科学城，是一家全球化的芯片设计高科技企业，专注高性能、高品质模拟及混合信号产品的研发设计和销售管理。公司目前拥有低噪声运放、零漂移运放、高速运放、低电压运放、纳安级运放、比较器、模拟开关、电压基准等产品线，产品广泛应用于通讯网络、消费电子、多媒体、工业控制、仪器仪表、液晶显示、汽车电子、可穿戴设备、物联网等众多领域。
型号- GS87XX系列,GS8047NL,GS321Y,GS4558,LM3XXH系列,GS8047NH,GS358A,GS814X系列,GS3XX,GS358B,GS8709Y,GS8592,GS8591,GS8547系列,GS8594,GS8358,GS3101,GSV33X系列,GS3221,GS872X系列,GS393,LM324H,GS8559系列,GS2261,GS2262,GS8631NH,GS2264,GS8631NL,GS3XX系列,GS8332,GS8331,GS8092N,GS8334,GS321A,GS321B,GS8705系列,GS8091N,GS85XX,GS833X,LMV321,GS8143NL,GS853X系列,GS8549系列,GS8552,GS8551,GS8557,GS8554,GS600X,GS6001Y,GS8559,GS8558,GS7227,LM358,GS4157B,GS358A系列,GS809X系列,GS321YA,GS8143NH,GSV331系列,GS86XX,GS8558NY,LM321,LM324,GS8711系列,GS8531,GS8534,GS8532,GSV331R,GS8539,GS852X,GS8538,GS321YA系列,GS8537,GS80XX系列,GSV332系列,GS8706X,GS8706U,GS809X,GS8537系列,GS6001,GS6004,GS655X系列,GS6002,GS8707系列,GS8549,GS853X,GS8548,GS8547,LM3XX,GS8706X系列,GS862X,GS8043NL,LMV358,GS8750,GS8750系列,GS805X系列,GS8634,GS8632,GS8631,GS874X,GS2401C,GS431,GS8094,GS8092,GS85XX系列,GS8091,GSV33X,LM3XXH,GS8012系列,GS8524,GS8043NH,GS8522,GS8521,GS863X,GS2302,GS2301,GS872X,GS600X系列,GS8052N,GS324,GSV331,GS321,GSV332,GS8054,GS8052,GS8051,GS6551,GS6554,GS6552,GS804X,GS874X系列,GS226X系列,GS8721NH,GS339,GS8628,GS8749,GS863X系列,GS8709系列,GS8051N,GS331,GS8721NL,GS321A系列,GS804X系列,GS852X系列,GS8539系列,GS8740,GS805X,GS8744,GS8622,GS8743,GS8621,GS8742,GS8741,GS8748,GS8626,GS8747,GS655X,GS8746,GS8624,GS8745,GS862X系列,LM3XX系列,GS393A,GS8711,GS814X,GS8712,GS358,GS339A,GS8021系列,GS8042,GS8041,GS8046,GS8740系列,GS8045,GS833X系列,GS8044,GS8722,GS8721,GS8600,GS8048,GS8557系列,GS3157,GS8724,GS86XX系列,LM321H,GS8012,GS8011,GS8331Y,GS3005,GS8707,GS8706,GS8746U,GS8705,GS8709,GS8142,GS8021,GS8141,GS3130,GS8144,LM358H,GS4580
聚洵半导体公司介绍
型号- GS862X,GS3XX,GS8709Y,GS8592,GS8591,GS8750,GS8594,GS8634,GS8755,GS8754,GS8632,GS8753,GS8631,GS874X,GS8094,GS8092,GS8091,GSV33X,GS80XX,GS8524,GS8522,GS8521,GS859X,GS863X,GS872X,GS600,GS324,GSV331,GS321,GSV332,GS8054,GS8052,GS8051,GS6551,GS8332,GS8331,GS6554,GS804X,GS8334,GS6552,GS805X,GS8740,GS8622,GS8621,GS8742,GS8741,GS8748,GS8626,GS655X,GS8624,GS833X,GS8745,G5358,GS8552,GS8551,GS8557,GS814X,GS8554,GS600X,GS854X,GS8559,GS8558,GS8712,GS358,GS4157B,GS8042,GS8041,GS8046,GS8045,GS8044,GS8722,GS8721,GS8048,GS3157,GS8724,GS855X,GS80,GS8531,GS8011,GS8534,GS809,GS8532,GS808,GS852X,GS8539,GS806,GS8538,GS805,GS8537,GS804,GS3005,GS8707,GS8706,GS8705,GS8709,GS8706U,GS8142,GS809X,GS8021,GS8141,GS6001,GS8144,GS6004,GS6002,GS853X,GS8549,GS8548,GS8547,GS87XX
GS4157/GS4157B Low-Voltage,2.8Ω SPDT Analog Switch
型号- FSA4157,GS4157EXT-TR,GS4157B,GS4157BEXT-TR,GS4157,NC7SB4157
【产品】低电压，导通电阻仅为2.8Ω的SPDT单开双掷CMOS开关GS4157/GS4157B，带宽高达300MHz
聚洵（Gainsil）推出的GS4157/GS4157B是一种高带宽、具有快速动作能力的单刀双掷（SPDT）CMOS开关。它可以用作模拟开关或低延迟总线开关。GS4157/4157B规定了一个宽的工作电源电压范围——从1.65V~5.5V，在1.65V时的最大导通电阻为5.1欧姆，在2.3V时的最大电阻为3.9欧姆，在4.5V时的最大电阻为2.85欧姆。
新产品 发布时间 : 2020-03-02
【选型】运放LMV358-SR可Pin-to-Pin替换LMV358BP用于烟雾探测器，具有2.1V更低输入电压
在烟雾探测器光电流检测放大电路中，需要用到双运放将电流信号转换为电压信号并放大。某客户设计了一款烟雾探测器，采用两节1.5V干电池串联供电，选用了思瑞浦的运放LMV358BP，其最低输入电压为2.5V，不能充分利用干电池能量，本文介绍聚洵1MHZ高压双极运算放大器LMV358-SR，其最低输入电压到2.1V，可Pin-to-Pin替代LMV358BP。
器件选型 发布时间 : 2020-06-30
【选型】零漂移单通道运放GS8551可pin to pin替换ADI的AD8551，失调电压1uV且具有超低功耗
在温度、压力等传感器应用中，需要精密放大器调理输出信号，一般要求低功耗、低失调电压、低漂移，ADI的AD8551有不少工程师选用，为降低供货风险和物料成本，需要国产替代。推荐国产聚洵单通道运放GS8551，采用COMS工艺设计，具有1.8MHz的增益带宽乘积、输入失调电压低至1uV、零点漂移0.03uV/ ˚C，可以pin to pin替代AD8551，降低功耗和BOM成本。
器件选型 发布时间 : 2020-03-06
【选型】国产高精密零漂移运放GS8331/8332可以Pin-to-Pin替代TI的OPA333 /2333
聚洵（Gainsil）推出的GS833x系列 (GS8331（单）、GS8332（双））高精密零漂移运算放大器采用台积电先进的CMOS工艺及全新的斩波电路结构设计，可以Pin-to-Pin替代TI的OPA333/2333，参数几乎相同，输入输出都是轨到轨。
器件选型 发布时间 : 2020-03-05
聚洵（Gainsil）运算放大器选型指南
目录- Op Amps
型号- GS321Y,LM321,GS8052N,GS324,GS358A,LM324,GS321,GS8054,GS6591,GS8592,GS8052,GS8591,GS8051,GS6551,GS8332,GS8552,GS6594,GS8331,GS8551,GS8594,GS6592,GS8634,GS8092N,GS6554,GS8632,GS8631,GS8334,GS8554,GS6552,GS358,GS8051N,LM358,GS321A,GS321YA,GS8094,GS8092,GS8091,GS6041,GS6044,GS6001,GS6042,GS6004,GS8722,GS8721,GS6002,GS8091N,GS8724
【产品】国产低功耗超高速比较器GS8745，传播延迟仅6ns，最大失调电压3mV
GS8745是聚洵推出的一款低功耗、超高速的双通道比较器，集成了内部迟滞功能，并针对3V或5V电源供电的系统进行了优化。该产品具有响应速度快、功耗低、失调电压低和支持轨到轨输入输出的特点。其传播延迟为6ns，供电电流为1.3mA/放大器。
产品 发布时间 : 2022-05-24
现货市场
服务
使用FloTHERM和Smart CFD软件，提供前期热仿真模拟、结构设计调整建议、中期样品测试和后期生产供应的一站式服务，热仿真技术团队专业指导。
实验室地址： 深圳 提交需求>
提供全面表征产品器件耗电特征及功耗波形、快速瞬态效应、电源优化、表征和仿真测试服务，使用直流电源分析仪测量精度达50µV，8nA，波形发生器带宽100kHz，输出功率300W，示波器200kHz，512 kpts
实验室地址： 深圳/苏州 提交需求>
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
授权代理品牌：加工与定制
我要提问
登录 | 立即注册
提交评论