三言兩語說透設計模式的藝術-單例模式
寫在前面單例模式是一種常用的軟件設計模式，它所創建的對象只有一個實例，且該實例易于被外界訪問。單例對象由于只有一個實例，所以它可以方便地被系統中的其他對象共享，從而減少
泰高技術提供了一系列高功率氮化鎵射頻開關產品，這些開關內部包含GaN芯片和CMOS控制器芯片。為了正確控制開關裝置，泰高GaN開關采用了集成控制器設計，該設計需要負電壓。為了生成負電壓，控制器內部使用電荷泵電路。
不過，電荷泵電路在切換頻率和切換頻率的諧波處會產生干擾。為了解決這個問題，圖1顯示了通過連接在IC的VCP引腳上的外部旁路電容器來降低這些切換干擾的方法。推薦的旁路電容器值為1nF，電壓等級為50V。在操作頻率低于300MHz時，典型的干擾性能為-110dBm至-130dBm，并且分辨帶寬為10kHz。圖2展示了TGSB2320AD; 30W 4T RF開關的所有四個RF端口的低頻噪聲性能，還顯示了與RF開關連接時的噪聲水平，以展示測量噪聲底線。在超過300MHz的操作頻率下，干擾水平應低于-135dBm，大多數應用情況下這已經足夠。但對于在VHF和UHF頻段操作的應用以及RF開關位于系統的接收路徑中的情況，這種干擾性能可能不足夠。在通道帶寬為10kHz的情況下，需要低于-134dBm的噪聲底線（即熱噪聲底線）。如圖2所示，采用內置電荷泵選項的泰高開關不能滿足這種噪聲要求。本應用指南提供了一個簡單的解決方案，適用于那些需要在操作頻率低于300MHz時，噪聲低于-135dBm（10kHz RBW）的應用。
圖1 : TGSB2320AD Pinout
圖2 : Noise performance for TGSB2320AD
解決方案 ：
泰高技術為需要低噪聲性能的應用提供了一系列具有外部電荷泵電壓選項的開關產品。這些開關需要外部負電壓來工作。根據圖3所示，只需使用帶有內部電荷泵的泰高技術氮化鎵射頻開關產品，就可以輕松地提供所需的負電壓。泰高技術的氮化鎵射頻開關通過設計內部電荷泵電路，使其能夠為帶有外部電荷泵選項的開關提供足夠的電流。
我們建議將每個開關靠近其相應的旁路電容器。在一些系統中，可能存在多個射頻開關。在這種情況下，可以使用VCP電壓從不需要非常低噪聲性能的開關（如位于發送路徑的開關）提供給需要低噪聲性能的開關（如位于VHF和UHF接收路徑的開關）。通過這樣的配置，具有外部電荷泵選項的開關將能夠實現超低噪聲性能（<-134dBm），滿足接收機靈敏度的要求。
圖3 : Low noise solution (Allowed)
重要說明：請注意，泰高技術的高功率氮化鎵射頻對稱開關對稱帶有內置電荷泵，因此在連接時只能與一個具有外部電荷泵的開關相連。如果系統中存在多個帶有外部電荷泵的開關，則應確保第二個開關連接到具有內置電荷泵選項的不同泰高技術氮化鎵RF開關，如圖3所示的解決方案所示。但是，請注意，圖4所示的解決方案則是不被允許的。另外，請務必確保兩個開關（即內置電荷泵選項和外部電荷泵選項）都由同一穩壓器供電。此外，為了保證性能穩定，建議兩個開關都配備1nF或更高的旁路電容，并且這些旁路電容應盡可能靠近各自的開關位置。
圖4 : Low noise solution (Not allowed)
在圖5中，展示了一種通過將VCP電壓從TGSP2520DE（內部VCP選項）傳送到TGSB2320AD（外部VCP選項）來測量噪聲性能的方法。這兩個開關都附帶了1nf的旁路電容。與此同時，圖6展示了TGSB2320AD的噪聲性能。從圖表可以看出，所有雜散頻率都低于測量系統的噪聲底線。
Figure 5: TGSB2320AD 評估板
Figure 6: Noise performance of TGSB2320AD(Ext CP option)
而在圖7中，則展示了在改進的測量動態范圍下的近端譜圖。通過該圖表可以看出，在內部電荷泵選項開關（圖2）的噪音性能最差情況下的頻率處，所有三種最差情況的雜散頻率都低于熱噪聲底線。這一結果印證了改進后的測量系統的優越性。
Figure 7: Noise performance of TGSB2320AD(Ext CP option) at WC spur frequencies
以下是泰高技術提供的開關組合表，其中包含具有外部電荷泵選項的開關和具有內部電荷泵選項的開關。通過同時使用這兩種開關，可以實現低熱噪聲的噪聲性能。這樣的解決方案消除了生成外部電荷泵選項所需的負電壓的負擔。在系統中已經使用多個泰高技術開關的情況下，這一解決方案不會增加任何額外的硬件或成本負擔。
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