ADSL放大芯片MAX4363的原理及应用

2 结构及引脚功能

MAX4363内部结构及外部引脚图如图1所示。该芯片共有20个引出脚，内含四个放大器，其中两个可用作激励放大器，另两个用作接收放大器。该芯片的收发电源和地各自独立。表1所列是MAX4363的各引脚名称及功能。

MAX4363带有低功率关断模式，当SHDN脚被拉高，且供电电流降到70μA时，放大器输出高阻disable模式。平常则将SHDN接地。

3 应用电路及注意事项

MAX4363的典型应用电路如图2所示。下面对较重要的元器件的作用和选取原则作一些说明。

(1)电源及退耦

为了达到ADSL 12．5dBm的上传驱动能力及维持的动态范围，必须为MAX4363提供精心校准的低噪4．5～5．5V的电源电压。所以，应采用具有低等效串联电阻的高质量电容(如多层陶瓷电容MLCC)来滤除电压波纹，以使功耗。另外，在邻近MAX4363处还要接一个大容量的电容来提高对低频信号的退耦性能。

另外，0．1μF的MLCC退耦电容应尽可能靠近每个电源供电脚，其距离不能超过1／8英寸。同时在板上供电电压处，必须用另一个4．7～10μF的大容量钽电容来提供电流，以适应芯片输出处信号的快速变化。

由于MAX4363激励和接收放大器的供电和接地脚是分开的。因此，应使用一个0．1μF电容来旁路V+(BX)供电脚和地(RX)脚，而用另一个0．1／μF电容来旁路V+(TX)供电脚和地(TX)脚，而且，两个电容都应尽可能靠近各自的IC引线。

对USB串口，5V供电很难满足ADSL调制解调器所需要的峰值电流。只有提高供电质量，才能优化用USB供电的ADSL调制解调器中MAX4363的性能。采用升压DC-DC转换器可以解决此问题。但必须注意DC-DC转换器输出处的电源退耦及MAX4363供电脚的退耦。

(3)驱动电容性负载

MAX4363驱动电容性负载的能力为2nF。为了增加电容驱动能力，可在输出和负载间接一个隔离电阻以减少输出信号的影响。如图3所示，在一个典型的桥接网络中，反向匹配电阻在大多数电容性负载情况下可提供充分的隔离效果。

(4)功耗

为了确定应用中热耗的范围，考虑MAX4363的整个功耗是十分重要的。通过一些简单的假设条件可以估计出激励中的整个功耗(见图2)。如果输出电流和静态电流相比很大，那么，计算出输出设备的功耗和静态功耗之和，就可以对整个功耗作出近似的估计。 在100Ω线路上,平均线路功率为12.5dBm,RMS电流为13．4mA。如果用一个1：4的变压器，其激励放大器就可提供53．6mA的RSM电流。对DMT信号，RMS电流变为平均检波电流的比率是0．8。整个功耗大约为：

PCONS=0．8×53．6×5三214mW

其中18mW为线路功耗，消耗在反向匹配电阻中。这样，平均消耗在IC上的功耗大约为178mW加上静态功耗110mW，因此，其总功耗约为288mW。这对于8脚μMAX封装的MAX4361来说，相当于温度上升64℃，加上环境温度85℃，总共是148℃，低于
温度值150℃。

应当说明的是：MAX4363的RMS电流是200mA。超过200mA将导致热断开。

(5)变压器(Transformer)的选择

通常符合用户要求的全速ADSL要传送12．5dBm(18mW)的DMT信号。DMT信号的典型波峰因子为5．3，这就要求线路放大器提供的峰值线路功率为27．5dBm(560mW)。在100Ω电话线上，这相当于28．4V的峰值差分电压。在5V供电且低失真时，MAX4363线路放大器可提供的输出漂移为3．8V。考虑到反向匹配电阻引起的功率损失，升压变压器的变匝比至少应为3．8。在图2中，MAX4363通过一个变匝比为1:4的升压变压器和电话线耦合。R1和R2是反向匹配电阻，阻值为3．1Ω(可通过100/(2×42)近似计算，其中100Ω是电话线的近似阻抗，包括终端电阻) MAX4363的整个差分负载为12.5Ω。

(6)接收信道的考虑

激励放大器在差分线路输出时，可采用变压器把线路上的差分输出电压升高，这对从线路上接收的信号具有相反的影响。其典型的桥接电路的接收信道的电压以相反的变匝比减少。接收电路对在噪声中的低电平信号的检测能力也限制了变压器的变匝比。高变匝比的变压器由于减少了接收信号的强度，从而可减少接收信噪比。
MAX4363内部带有一个典型电压/噪声比仅为8.5nV/√HZ 的放大器和用作接收信道的低电流(2mA)供给放大器。
(7)电路图布线
好的布线技术可以减少放大器输入输出的分布电容，从而优化性能，而过多的电容会在放大器的频率响应上产生尖峰。为减少分布电容，应把外部元件尽可能靠近放大器以减少布线长度。