MAX2686/MAX2688：GPS/GNSS低噪声放大器的卓越之选

在GPS和GNSS应用领域，低噪声放大器（LNA）的性能对整个系统的信号接收和处理起着至关重要的作用。今天，我们就来深入了解一下Maxim Integrated推出的MAX2686/MAX2688这两款GPS/GNSS低噪声放大器。

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一、产品概述

MAX2686/MAX2688专为GPS L1、Galileo和GLONASS应用而设计，采用了Maxim先进的SiGe工艺。该工艺使得这两款器件在实现高增益和超低噪声系数的同时，还能最大化输入参考1dB压缩点和三阶截点。其中，MAX2686可提供19dB的高增益，而MAX2688在提供15dB增益的同时，能实现更高的线性度。

这两款放大器的供电范围为+1.6V至+3.3V单电源，并且具备可选的关断功能，可将电源电流降低至小于10µA。它们采用了非常小巧的无铅、符合RoHS标准的0.86mm x 0.86mm x 0.65mm晶圆级封装（WLP），节省了电路板空间。

二、应用领域

这两款放大器的应用范围十分广泛，涵盖了汽车导航、远程信息处理（资产跟踪和管理）、个人导航设备（PNDs）、带有GPS功能的手机、笔记本电脑/超移动PC、娱乐和海洋导航、航空电子设备、手表以及数字相机等领域。不知道大家在实际项目中，有没有在这些场景中使用过类似的低噪声放大器呢？

三、产品特性

3.1 高增益与低噪声

MAX2686具有19dB的高功率增益，而MAX2688也能提供15dB的增益。同时，MAX2686的超低噪声系数仅为0.75dB，这使得它们在微弱信号放大方面表现出色，能有效提高系统的灵敏度。大家在设计中，对于增益和噪声系数的要求一般是多少呢？

3.2 集成匹配电路

器件集成了50Ω输出匹配电路，无需额外的外部匹配组件，简化了设计过程，降低了成本和电路板空间。不过，输入部分仍需要片外匹配，仅需一个与直流阻隔电容串联的电感器即可形成输入匹配电路。这里要注意，输入耦合电容的值会影响IIP3，较小的耦合电容会导致较低的IIP3。

3.3 低功耗设计

工作时的电源电流仅为4.1mA，并且支持可选的关断模式。在关断模式下，电源电流可降低至小于10µA，这对于功耗敏感的应用非常重要。比如在一些便携式设备中，低功耗设计可以大大延长电池的使用寿命。

3.4 宽电源电压范围

供电电压范围为1.6V至3.3V，这种宽电压范围使得它们能够适应不同的电源供电环境，增加了设计的灵活性。

3.5 小尺寸封装

采用0.86mm x 0.86mm的小尺寸封装，厚度仅为0.65mm，0.4mm间距的晶圆级封装（WLP），适合对空间要求较高的应用场景。

3.6 低物料清单

仅需一个电感和两个电容，就可以完成基本的电路设计，大大减少了物料清单，降低了成本和设计复杂度。

四、电气特性

4.1 绝对最大额定值

在使用这两款放大器时，需要注意其绝对最大额定值。VCC到地的电压范围为 -0.3V至 +3.6V，其他引脚到地的电压范围为 -0.3V至（+工作电压 + 0.3V），最大RF输入功率为 +5dBm等。超出这些额定值可能会对器件造成永久性损坏。

4.2 DC电气特性

在直流电气特性方面，两款放大器的电源电压典型值为2.85V，工作时的电源电流为4.1mA，关断模式下电流小于10µA。数字输入逻辑高电平为1.2V，逻辑低电平为0.45V。

4.3 AC电气特性

在交流电气特性方面，以1575.42MHz的RF频率为例，MAX2686在VCC = 2.85V时的功率增益为14.7 - 19dB，MAX2688为11.9 - 15.4dB。噪声系数方面，MAX2686为0.75dB，MAX2688为0.8dB。此外，还给出了三阶输入截点、输入1dB压缩点、输入和输出回波损耗、反向隔离等参数。这些参数对于评估放大器在不同工作条件下的性能非常重要。

五、典型应用电路与设计要点

5.1 典型应用电路

文档中给出了典型应用电路图，其中MAX2686的L1 = 6.8nH，C1 = 100nF，C2 = 10pF；MAX2688的L1 = 6.2nH，C1 = 100nF，C2 = 10pF。这些参数是经过优化的，能够实现最佳的增益、噪声系数和回波损耗性能。

5.2 设计要点

在PCB设计方面，需要使用受控阻抗线处理所有高频输入和输出，用去耦电容对VCC进行旁路，并且要确保GND引脚的正确接地。如果PCB使用顶层RF接地，应将其直接连接到GND引脚；对于接地不在元件层的电路板，应使用多个过孔将GND引脚连接到电路板。

六、总结

MAX2686/MAX2688低噪声放大器凭借其高增益、超低噪声系数、小尺寸封装、低功耗等优点，非常适合GPS和GNSS相关应用。在实际设计中，我们要充分考虑其电气特性和设计要点，以确保系统的性能和稳定性。大家在使用类似的低噪声放大器时，有没有遇到过什么问题或者有什么独特的设计经验呢？欢迎在评论区交流分享。