可攜式產品設計人員面對不斷變化的標準、增加電池使用時間,以及延長通話和數據傳輸時間的需求。為了幫助設計人員應付這些挑戰,高性能電源和可攜式產品供貨商快捷半導體公司(Fairchild Semiconductor)開發出一種用于手機和平板計算機射頻部份的 FAN5904 電源管理產品。
作為正進行的可攜式產品發展計劃的一部份,快捷半導體與客戶密切合作開發出 FAN5904 組件,這是一款支持 GSM / GPRS / EDGE 、 3G / 3.5G 和 4G 功率放大器(PA)的高效率高功率同步降壓轉換器(Buck Converter),能夠降低無線便攜設備的功耗,將使用時間延長60分鐘以上。 FAN5904 具有小于23.5mm2的占位面積,還能夠在維持射頻性能之余,將功率放大器的作業溫度降低至少20℃。
FAN5904 支持分別用于 GSM / GPRS / EDGE , 3G / 3.5G 和4G功率放大器的高功率和低功率模式。在高功率模式下, GSM Tx 功率被啟動,即便在 GSM / EDGE PAM 的3:1 VSWR 天線失配情況下, FAN5904 仍然能夠提供高達35dBm的輸出功率。該組件在脈寬調變(PWM)模式的工作頻率為3MHz,具有2.3A的輸出電流,效率達到92%。在 3G / 3.5G 和 4G 功率放大器應用下, FAN5904 將以低功率模式工作,在包括3:1 VSWR 天線失配的條件下,能夠提供高達29dBm的輸出功率。
在較大的電流負載的PWM模式下, FAN5904 低功率模式開關頻率為6MHz。在小于100mA的較小電流負載下, FAN5904 會切換至脈沖頻率調變(PFM)模式,以便在功率放大器的輸出功率低于20dBm時進一步將效率優化。
由于 FAN5904 在高功率模式下以3MHz頻率運作,而在低功率模式下以6MHz頻率運作,因而可在輸出上使用一個470nH的 2520電感和兩個4.7uF的1508電容器,使得PCB占用面積小于20.5mm2。如要進一步縮小占用面積,可以使用一個470nH的2016電感來達成,使得整個FAN5904解決方案的占用面積小于15mm2 。
FAN5904 的輸出電壓的動態變化范圍是0.4V至3.5V,與外部DAC提供的范圍為0.16V到1.40V的模擬輸入電壓 VCON 成比例。這樣可以使用能夠提供最高功率附加效率的電壓為功率放大器供電。FAN5904還具有較短的轉換時間,在10us內完成輸出電壓的改變,因而提供功率轉變。具有快速瞬變響應的電流模式控制回路確保提供出色的線路和負載調節。
FAN5904 采用低側高小尺寸1.71mm x1.71mm WLCSP-16封裝。