LTC6430-20 直線性の高い差動 RF/IFアンプ / A/Dコンバータ・ドライバ 特長 n n n n n n n n n n n n n n n n 概要 240MHzでの OIP3：51.0dBm （差動負荷：100Ω） 240MHzでの NF = 2.9dB –3dBでの帯域幅：20MHz ∼ 2060MHz 利得：20.8dB Aグレードは OIP3を380MHzで全数検査済み 全入力ノイズ：0.6nV/ √Hz S11 < –10dB（1.4GHzまで） S22 < –10dB（1.4GHzまで） 線形出力振幅：> 2.75VP-P P1dB = 24.0dBm VCC の変動の影響を受けない 100Ωの差動利得ブロック動作 入力/ 出力が内部で100Ωの差動インピーダンスに整合 5V 単電源 DC 消費電力 = 850mW 4mm×4mm、24ピンQFN パッケージ n n n n n n LTC6430-20は、その差動構成ではA/Dコンバータの差動入 力を直接駆動できます。 1:2のバラン・トランスを使用した場合、 このデバイスは優れた50Ω 広帯域平衡型アンプになります。 1:1.33のバラン・トランスを使用した場合は、帯域が 40MHz ∼ 1000MHzで忠実度の高い75Ω CATVアンプになります。 LTC6430-20は、使いやすく、必要な支持部品が最小限で済 むように設計されています。このデバイスは、100Ωの差動信 号源 / 負荷インピーダンスに内部で整合しています。バイアス と温度の補償回路を内蔵しているので、環境の変化に対して 安定した性能が保証されます。 LTC6430-20は高性能のSiGe BiCMOSプロセスを採用して いるので、同様なGaAsアンプと比較して繰り返し精度が優 れています。LTC6430-20のAグレード・デバイスは、OIP3を 380MHzで全数検査しており、この値が保証されています。 LTC6430-20は、熱管理のためと低インダクタンスを実現する ため、露出パッドの付いた4mm 4mm、24ピンQFN パッケー ジに収容されています。同様な性能を持つ50Ωシングルエン ドIF 利得ブロックも供給されています。関連製品のLTC643120を参照してください。 アプリケーション n LTC®6430-20は、高分解能の高速 A/Dコンバータを駆動する 目的で設計された差動利得ブロック・アンプで、1000MHzを 超える優れた直線性を備え、付随する出力ノイズを低く抑えて います。LTC6430-20は5V 単電源で動作し、消費電力はわず か 850mWです。 差動 A/Dコンバータ・ドライバ 差動 IFアンプ OFDM 信号チェーン・アンプ 50Ω 平衡型 IFアンプ 75Ω CATVアンプ 700MHz ～ 800MHz 帯のLTEアンプ 低位相ノイズ・クロックまたはLOアンプ L、LT、LTC、LTM、Linear Technologyおよび Linearのロゴは、リニアテクノロジー社の登録商 標です。その他すべての商標の所有権は、それぞれの所有者に帰属します。 標準的応用例 OIP3と周波数 差動 16ビットA/Dコンバータ・ドライバ 5V VCM 1:2 BALUN ADC LTC6430-20 RSOURCE = 100Ω DIFFERENTIAL RLOAD = 100Ω DIFFERENTIAL 50 OIP3 (dBm) RF CHOKES VCC = 5V 50Ω 55 FILTER 643020 TA01a 45 40 V = 5V 35 PCC = 3dBm/TONE OUT ZIN = ZOUT = 100Ω DIFF. TA = 25°C 30 200 400 600 0 FREQUENCY (MHz) 800 1000 643020 TA01b 643020f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC6430-20 1 LTC6430-20 ピン配置 全電源電圧 (VCC からGND) ................................................ 5.5V アンプ出力電流（+OUT）................................................. 120mA アンプ出力電流（–OUT）................................................. 120mA RF 入力電力、連続、50Ω（Note 2）............................... +15dBm RF 入力電力、100μs パルス、50Ω（Note 2） .................. +20dBm 動作時温度範囲 (TCASE) ..................................... –40°C ～ 85°C 保存温度範囲.................................................... –65°C ～ 150°C 接合部温度（TJ）...............................................................150°C DNC DNC DNC VCC GND +IN TOP VIEW 24 23 22 21 20 19 DNC 1 18 +OUT DNC 2 17 GND DNC 3 16 T_DIODE 25 GND DNC 4 15 DNC DNC 5 14 GND DNC 6 13 –OUT DNC DNC 9 10 11 12 VCC 8 DNC 7 –IN （Note 1） GND 絶対最大定格 UF PACKAGE 24-LEAD (4mm × 4mm) PLASTIC QFN TJMAX = 150°C, θJC = 40°C/W* EXPOSED PAD (PIN 25) IS GND, MUST BE SOLDERED TO PCB * 接合部とPCBの裏面の間を自然対流で測定。 発注情報 LTC6430-20は2種類のグレードで供給されます。Aグレード・デバイスは最小OIP3が380MHzで保証されていますが、Bグレード・デバイスは保証されません。 無鉛仕上げ テープ・アンド・リール 製品マーキング LTC6430AIUF-20#PBF LTC6430AIUF-20#TRPBF 43020 パッケージ 24-Lead（4mm×4mm）Plastic QFN LTC6430BIUF-20#PBF LTC6430BIUF-20#TRPBF 43020 24-Lead（4mm×4mm）Plastic QFN 温度範囲 –40°C to 85°C –40°C to 85°C さらに広い動作温度範囲で規定されるデバイスについては、弊社または弊社代理店にお問い合わせください。 非標準の鉛仕上げの製品の詳細については、弊社または弊社代理店にお問い合わせください。 無鉛仕上げの製品マーキングの詳細については、http://www.linear-tech.co.jp/leadfree/をご覧ください。 テープ・アンド・リールの仕様の詳細については、http://www.linear-tech.co.jp/tapeandreel/をご覧ください。 DC 電気的特性 l は全動作温度範囲での規格値を意味する。それ以外は TA = 25 C、VCC = 5V、ZSOURCE = ZLOAD = 100Ωでの値。 テスト回路 A によって測定されたDC 電気的性能の標準的測定値（Note 3）。 SYMBOL PARAMETER VS Operating Supply Range IS,TOT Total Supply Current IS,OUT ICC Total Supply Current to OUT Pins Current to VCC Pin CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS 4.75 5.0 5.25 V 117 113 170 l 213 220 mA mA 102.9 99 152 l 199 206 mA mA 14.1 14.0 18 l 22.5 22.5 mA mA All VCC Pins Plus +OUT and –OUT Current to +OUT and –OUT Either VCC Pin May Be Used 643020f 2 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC6430-20 LTC6430-20 AC 電気的特性 l は全動作温度範囲での規格値を意味する。それ以外は TA = 25 Cでの値。注記がない限り、VCC = 5V、ZSOURCE = ZLOAD = 100Ω （Note 3）。 測定はテスト回路 Aを使って、50Ω SMA から50Ω SMAまでディエンベディングなしで行った（Note 4）。 SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS 小信号 BW –3dB Bandwidth De-Embedded to Package (Low Frequency Cut-Off, 20MHz) 2060 MHz S11 Differential Input Match S21 Forward Differential Power Gain De-Embedded to Package, 25MHz to 2200MHz –10 dB De-Embedded to Package, 100MHz to 400MHz 20.8 dB S12 Reverse Differential Isolation De-Embedded to Package, 25MHz to 4000MHz –23 dB S22 Differential Output Match De-Embedded to Package, 25MHz to 1400MHz –10 dB 周波数 = 50MHz S21 Differential Power Gain De-Embedded to Package 21.1 dB OIP3 Output Third-Order Intercept Point POUT = 2dBm/Tone, Δf = 1MHz, ZO = 100Ω A-Grade B-Grade 47.9 45.9 dBm dBm IM3 Third-Order Intermodulation POUT = 2dBm/Tone, Δf = 1MHz, ZO = 100Ω A-Grade B-Grade –91.8 –87.8 dBc dBc HD2 Second Harmonic Distortion POUT = 8dBm –82.6 dBc HD3 Third Harmonic Distortion POUT = 8dBm –93.1 dBc P1dB Output 1dB Compression Point 23.0 dBm NF Noise Figure De-Embedded to Package for Balun Input Loss 2.9 dB 周波数 = 140MHz S21 Differential Power Gain De-Embedded to Package 20.9 dB OIP3 Output Third-Order Intercept Point POUT = 2dBm/Tone, Δf = 1MHz, ZO = 100Ω A-Grade B-Grade 48.0 46.0 dBm dBm IM3 Third-Order Intermodulation POUT = 2dBm/Tone, Δf = 1MHz, ZO = 100Ω A-Grade B-Grade –92.0 –88.0 dBc dBc HD2 Second Harmonic Distortion POUT = 8dBm –82.1 dBc HD3 Third Harmonic Distortion POUT = 8dBm –94.9 dBc P1dB Output 1dB Compression Point NF Noise Figure 23.3 dBm De-Embedded to Package for Balun Input Loss 2.9 dB 周波数 = 240MHz S21 Differential Power Gain De-Embedded to Package 20.8 dB OIP3 Output Third-Order Intercept Point POUT = 2dBm/Tone, Δf = 8MHz, ZO = 100Ω A-Grade B-Grade 51.0 47.0 dBm dBm IM3 Third-Order Intermodulation POUT = 2dBm/Tone, Δf = 8MHz, ZO = 100Ω A-Grade B-Grade –98.0 –90.0 dBc dBc HD2 Second Harmonic Distortion POUT = 8dBm –79.8 dBc HD3 Third Harmonic Distortion POUT = 8dBm –80.9 dBc P1dB Output 1dB Compression Point 23.9 dBm NF Noise Figure 2.9 dB De-Embedded to Package for Balun Input Loss 643020f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC6430-20 3 LTC6430-20 AC 電気的特性 l は全動作温度範囲での規格値を意味する。それ以外は TA = 25 Cでの値。注記がない限り、VCC = 5V、ZSOURCE = ZLOAD = 100Ω （Note 3）。 測定はテスト回路 Aを使って、50Ω SMA から50Ω SMAまでディエンベディングなしで行った（Note 4）。 SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS 周波数 = 300MHz S21 Differential Power Gain De-Embedded to Package 20.8 dB OIP3 Output Third-Order Intercept Point POUT = 2dBm/Tone, Δf = 1MHz, ZO = 100Ω A-Grade B-Grade 50.1 47.1 dBm dBm IM3 Third-Order Intermodulation POUT = 2dBm/Tone, Δf = 1MHz, ZO = 100Ω A-Grade B-Grade –96.2 –90.2 dBc dBc HD2 Second Harmonic Distortion POUT = 8dBm –75.5 dBc HD3 Third Harmonic Distortion POUT = 8dBm –77.2 dBc P1dB Output 1dB Compression Point 24.7 dBm NF Noise Figure 3.0 dB De-Embedded to Package for Balun Input Loss 周波数 = 380MHz 19.6 20.8 POUT = 3dBm/Tone, Δf = 8MHz, ZO = 100Ω A-Grade B-Grade 44.8 48.3 46.3 dBm dBm Third-Order Intermodulation POUT = 3dBm/Tone, Δf = 8MHz, ZO = 100Ω A-Grade B-Grade –83.6 –90.6 –86.6 dBc dBc Second Harmonic Distortion POUT = 8dBm –70.3 dBc HD3 Third Harmonic Distortion POUT = 8dBm –74.3 dBc P1dB Output 1dB Compression Point 24.7 dBm NF Noise Figure De-Embedded to Package for Balun Input Loss 3.05 dB S21 Differential Power Gain De-Embedded to Package OIP3 Output Third-Order Intercept Point IM3 HD2 l 22.1 dB 周波数 = 500MHz S21 Differential Power Gain De-Embedded to Package 20.7 dB OIP3 Output Third-Order Intercept Point POUT = 2dBm/Tone, Δf = 1MHz, ZO = 100Ω A-Grade B-Grade 48.9 46.9 dBm dBm IM3 Third-Order Intermodulation POUT = 2dBm/Tone, Δf = 1MHz, ZO = 100Ω A-Grade B-Grade –93.8 –89.8 dBc dBc HD2 Second Harmonic Distortion POUT = 8dBm –68.9 dBc HD3 Third Harmonic Distortion POUT = 8dBm –82.8 dBc P1dB Output 1dB Compression Point NF Noise Figure 24.3 dBm De-Embedded to Package for Balun Input Loss 3.30 dB 周波数 = 600MHz S21 Differential Power Gain De-Embedded to Package 20.7 dB OIP3 Output Third-Order Intercept Point POUT = 2dBm/Tone, Δf = 1MHz, ZO = 100Ω A-Grade B-Grade 48.7 45.7 dBm dBm IM3 Third-Order Intermodulation POUT = 2dBm/Tone, Δf = 1MHz, ZO = 100Ω A-Grade B-Grade –93.4 –87.4 dBc dBc HD2 Second Harmonic Distortion POUT = 8dBm –65.9 dBc HD3 Third Harmonic Distortion POUT = 8dBm –73.1 dBc P1dB Output 1dB Compression Point 24.0 dBm NF Noise Figure De-Embedded to Package for Balun Input Loss 3.44 dB De-Embedded to Package 20.7 dB 周波数 = 700MHz S21 Differential Power Gain 643020f 4 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC6430-20 LTC6430-20 AC 電気的特性 l は全動作温度範囲での規格値を意味する。それ以外は TA = 25 Cでの値。注記がない限り、VCC = 5V、ZSOURCE = ZLOAD = 100Ω （Note 3）。 測定はテスト回路 Aを使って、50Ω SMA から50Ω SMAまでディエンベディングなしで行った（Note 4）。 SYMBOL PARAMETER CONDITIONS OIP3 Output Third-Order Intercept Point POUT = 2dBm/Tone, Δf = 1MHz, ZO = 100Ω A-Grade B-Grade MIN 48.6 45.6 TYP MAX UNITS dBm dBm IM3 Third-Order Intermodulation POUT = 2dBm/Tone, Δf = 1MHz, ZO = 100Ω A-Grade B-Grade –93.2 –87.2 dBc dBc HD2 Second Harmonic Distortion POUT = 8dBm –58.0 dBc HD3 Third Harmonic Distortion POUT = 8dBm –74.5 dBc P1dB Output 1dB Compression Point 23.6 dBm NF Noise Figure De-Embedded to Package for Balun Input Loss 3.68 dB 周波数 = 800MHz S21 Differential Power Gain De-Embedded to Package 20.7 dB OIP3 Output Third-Order Intercept Point POUT = 2dBm/Tone, Δf = 1MHz, ZO = 100Ω A-Grade B-Grade 46.5 43.5 dBm dBm IM3 Third-Order Intermodulation POUT = 2dBm/Tone, Δf = 1MHz, ZO = 100Ω A-Grade B-Grade –89.0 –83.0 dBc dBc HD2 Second Harmonic Distortion POUT = 8dBm –51.4 dBc HD3 Third Harmonic Distortion POUT = 8dBm –71.2 dBc P1dB Output 1dB Compression Point 22.9 dBm NF Noise Figure De-Embedded to Package for Balun Input Loss 3.93 dB 周波数 = 900MHz S21 Differential Power Gain De-Embedded to Package 20.7 dB OIP3 Output Third-Order Intercept Point POUT = 2dBm/Tone, Δf = 1MHz, ZO = 100Ω A-Grade B-Grade 45.1 43.1 dBm dBm IM3 Third-Order Intermodulation POUT = 2dBm/Tone, Δf = 1MHz, ZO = 100Ω A-Grade B-Grade –86.2 –82.2 dBc dBc HD2 Second Harmonic Distortion POUT = 8dBm –48.9 dBc HD3 Third Harmonic Distortion POUT = 8dBm –68.4 dBc P1dB Output 1dB Compression Point NF Noise Figure 22.3 dBm De-Embedded to Package for Balun Input Loss 4.0 dB 周波数 = 1000MHz S21 Differential Power Gain De-Embedded to Package 20.6 dB OIP3 Output Third-Order Intercept Point POUT = 2dBm/Tone, Δf = 1MHz, ZO = 100Ω A-Grade B-Grade 43.7 41.7 dBm dBm IM3 Third-Order Intermodulation POUT = 2dBm/Tone, Δf = 1MHz, ZO = 100Ω A-Grade B-Grade –83.4 –79.4 dBc dBc HD2 Second Harmonic Distortion POUT = 8dBm –55.2 dBc HD3 Third Harmonic Distortion POUT = 8dBm –65.8 dBc P1dB Output 1dB Compression Point 22.5 dBm NF Noise Figure 4.27 dB De-Embedded to Package for Balun Input Loss Note 1：絶対最大定格に記載された値を超えるストレスはデバイスに永続的損傷を与える可能 性がある。長期にわたって絶対最大定格条件に曝すと、デバイスの信頼性と寿命に悪影響を与 える恐れがある。 Note 2：設計および特性評価により保証されている。このパラメータに対するテストは実施され ない。 Note 3：LTC6430-20は–40°C ～ 85°Cの動作温度範囲で動作することが保証されている。 Note 4：小信号パラメータSとノイズはパッケージ・ピンまでディエンベディングされているが、 大信号パラメータはテスト回路から直接測定している。 643020f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC6430-20 5 LTC6430-20 標準的性能特性 注記がない限り、TA = 25 C、VCC = 5V、ZSOURCE = ZLOAD = 100Ωでの値（Note 3）。測定はテスト回路 Aを使って、 50Ω SMA から50Ω SMAまでディエンベディングなしで行った（Note 4）。 異なる温度に対する 差動安定性係数 Kと周波数 10 7 6 5 0 500 1000 1500 2000 FREQUENCY (MHz) 4 3 0 643020 G01 0 1000 3000 4000 2000 FREQUENCY (MHz) 0 5000 50 450 850 650 FREQUENCY (MHz) 250 643020 G02 1050 1250 643020 G03 異なる温度に対する 差動逆絶縁（S12DD） と周波数 0 TCASE = 100°C 85°C 50°C –10 30°C 0°C –20°C –15 –40°C –5 –20 500 3 1 25 –15 0 4 異なる温度に対する 差動利得（S21DD） と周波数 MAG S21DD (dB) –10 5 2 2 3000 2500 TCASE = 100°C 85°C 50°C 30°C 0°C –20°C –40°C –5 MAG S11DD (dB) 6 1 0 TCASE = –40°C 30°C 85°C 7 NOISE FIGURE (dB) 8 異なる温度に対する 差動入力整合（S11DD） と周波数 –25 8 TCASE = 100°C 85°C 50°C 30°C 0°C –20°C –40°C 9 S11 S21 S12 S22 異なる温度に対する ノイズ・フィギュアと周波数 1000 1500 FREQUENCY (MHz) 2000 643020 G04 20 TCASE = 100°C 85°C 15 50°C 30°C 0°C –20°C –40°C 10 1000 1500 0 500 FREQUENCY (MHz) MAG S12DD (dB) 35 30 25 20 15 10 5 0 –5 –10 –15 –20 –25 –30 STABILITY FACTOR K (UNITLESS) MAG (dB) 差動 S パラメータと周波数 –20 –25 –30 –35 2000 異なる温度に対する 同相利得（S21CC） と周波数 異なる温度に対する と周波数 差動出力整合（S22DD） 0 0 643020 G05 500 1000 1500 FREQUENCY (MHz) 2000 643020 G06 異なる温度に対する CM-DM 利得（S21DC） と周波数 22 5 21 –15 –20 0 500 1000 1500 FREQUENCY (MHz) 2000 643020 G07 18 MAG S21DC (dB) TCASE = 100°C 85°C 50°C 30°C 0°C –20°C –40°C MAG S21CC (dB) MAG S22DD (dB) 19 –10 –25 0 20 –5 17 16 TCASE = 15 100°C 85°C 14 50°C 13 30°C 12 0°C –20°C 11 –40°C 10 1000 1500 0 500 FREQUENCY (MHz) –5 –10 TCASE = 100°C 85°C 50°C 30°C 0°C –20°C –40°C –15 –20 –25 2000 643020 G08 –30 0 500 1500 1000 FREQUENCY (MHz) 2000 643020 G09 643020f 6 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC6430-20 LTC6430-20 標準的性能特性 注記がない限り、TA = 25 C、VCC = 5V、ZSOURCE = ZLOAD = 100Ωでの値（Note 3）。測定はテスト回路 Aを使って、 50Ω SMA から50Ω SMAまでディエンベディングなしで行った（Note 4）。 52 55 異なるVCC 電圧に対する OIP3と周波数 異なる周波数に対する OIP3とRF 出力電力 /トーン OIP3と周波数 54 VCC = 5V 50 ZIN = ZOUT = 100Ω TA = 25°C 48 50 52 50 48 40 46 OIP3 (dBm) 45 OIP3 (dBm) OIP3 (dBm) 46 44 42 40 V = 5V 35 PCC = 3dBm/ TONE OUT ZIN = ZOUT = 100Ω DIFF. TA = 25°C 30 200 400 600 0 FREQUENCY (MHz) 50MHz 100MHz 200MHz 300MHz 36 643020 G10 異なる周波数に対する OIP3とトーン・スペーシング OIP3 (dBm) 43 41 50MHz 140MHz 200MHz 240MHz 37 0 30 40 20 TONE SPACING (MHz) VCC = 5V ZIN = ZOUT = 100Ω POUT = 2dBm/TONE TA = 25°C 400 600 FREQUENCY (MHz) 1000 800 643020 G12 40 TCASE = 85°C 70°C 50°C 30°C 0°C –20°C –40°C 35 50 20 0 200 643020 G13 POUT = 2dBm/TONE ZIN = ZOUT = 100Ω TA = 25°C 400 600 FREQUENCY (MHz) OIP2と周波数 0 100 –50 –60 60 –40 50 40 30 20 –80 10 –90 0 1200 643020 G15 異なるPOUT に対するHD3と周波数 70 –70 400 200 600 800 1000 2ND HARMONIC FREQUENCY (MHz) 1000 643020 G14 POUT = 6dBm POUT = 8dBm –20 VCC = 5V ZIN = ZOUT = 100Ω –30 TA = 25°C 80 –40 800 –10 90 OIP2 (dBm) HD2 (dBc) 200 異なる温度に対するOIP3と 周波数 25 10 POUT = 6dBm POUT = 8dBm VCC = 5V ZIN = ZOUT = 100Ω TA = 25°C 0 0 643020 G11 30 400MHz 600MHz 800MHz 1000MHz 異なるPOUT に対するHD2と周波数 –30 30 10 HD3 (dBc) OIP3 (dBm) 45 39 –20 8 45 47 –10 32 50 49 0 POUT = 2dBm/TONE ZIN = ZOUT = 100Ω TA = 25°C 34 6 55 51 35 36 400MHz 600MHz 800MHz 1000MHz 34 –10 –8 –6 –4 –2 0 2 4 RF POUT (dBm/TONE) 1000 VCC = 4.5V VCC = 4.75V VCC = 5V VCC = 5.25V VCC = 5.5V 42 40 38 38 800 44 –60 –70 VCC = 5V ZIN = ZOUT = 100Ω POUT = 8dBm TA = 25°C 0 –50 –80 –90 400 200 600 800 1000 FUNDAMENTAL FREQUENCY (MHz) 1200 643020 G22 –100 0 1000 1500 500 3RD HARMONIC FREQUENCY (MHz) 643020 G16 643020f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC6430-20 7 LTC6430-20 標準的性能特性 注記がない限り、TA = 25 C、VCC = 5V、ZSOURCE = ZLOAD = 100Ωでの値（Note 3）。測定はテスト回路 Aを使って、 50Ω SMA から50Ω SMAまでディエンベディングなしで行った（Note 4）。 26 出力 P1dBと周波数 全電流（ITOT） とVCC 180 25 24 160 23 22 21 20 19 18 6 –2 0 2 4 INPUT POWER (dBm) 8 10 16 200 0 643020 G17 150 140 130 120 VCC = 5V ZIN = ZOUT = 100Ω TA = 25°C 17 –4 TCASE = 25°C 170 ITOT (mA) 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 –6 OUTPUT P1dB (dBm) OUTPUT POWER (dBm) 異なる周波数に対する 出力電力と入力電力 110 400 600 FREQUENCY (MHz) 800 1000 100 3 3.5 643020 G18 4 4.5 VCC (V) 5 5.5 6 643020 G19 100MHz, P1dB = 23.2dBm 200MHz, P1dB = 23.7dBm 400MHz, P1dB = 24.7dBm 600MHz, P1dB = 23.9dBm 800MHz, P1dB = 22.9dBm 1000MHz, P1dB = 22.4dBm 全電流とRF 入力電力 全電流（ITOT） とケース温度 190 200 180 160 150 140 ITOT (mA) TOTAL CURRENT (mA) 170 130 110 100 80 60 90 70 VCC = 5V TA = 25°C 50 0 5 10 –20 –15 –10 –5 RF INPUT POWER (dBm) 120 40 20 15 20 643020 G20 VCC = 5V 0 –60 –40 –20 0 20 40 60 80 100 120 CASE TEMPERATURE (°C) 643020 G21 643020f 8 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC6430-20 LTC6430-20 ピン機能 GND（ピン8、14、17、23、露出パッド・ピン25） ：グランド。RF 性能を最適化するために、すべてのグランド・ピンをプリント 回路基板のグランド・プレーンに接続してください。露出パッド （ピン25）は、インダクタンスの低減と適切な放熱のために、 複数のビア・ホールによって基板内層のグランド・プレーンに 接続してください。 +OUT（ピン18） ：正のアンプ出力ピン。DC 電流の供給とRF 絶 縁の確保のため、センター・タップ付きトランスをVCC に接続 するか、チョーク・インダクタを5V 電源に接続する必要があり ます。最適性能を得るには、低損失で自己共振周波数（SRF） が高いチョーク・インダクタを選定してください。詳細について は 「アプリケーション情報」 のセクションを参照してください。 +IN（ピン 24） ：正の信号入力ピン。このピンは内部で発生させ たDC 1.8Vによってバイアスされています。DC 阻止コンデン サが必要です。具体的な推奨事項については 「アプリケーショ ン情報」 のセクションを参照してください。 –OUT （ピン13） ：負のアンプ出力ピン。DC 電流の供給とRF 絶 縁の確保のため、センター・タップ付きトランスをVCC に接続 するか、チョーク・インダクタを使用する必要があります。最適 性能を得るには、低損失でSRF が高いチョーク・インダクタを 選定してください。 –IN（ピン 7） ：負の信号入力ピン。このピンは内部で発生させ たDC 1.8Vによってバイアスされています。DC 阻止コンデン サが必要です。具体的な推奨事項については 「アプリケーショ ン情報」 のセクションを参照してください。 VCC （ピン9、22） ：正電源。一方または両方のVCC ピンを、5V 電源に接続する必要があります。VCCピンはいずれもパッケー ジ内部で接続されます。VCC ピンは1000pFおよび 0.1μFのコ ンデンサによってバイパスしてください。1000pFのコンデンサ は、物理的にVCC ピンの近くに配置します。 DNC （ピン1∼6、10∼12、15、19∼21） ：接続しないでください。 これらのピンは接続せずに、フロート状態とします。これらのピ ンをフロート状態にしないと、LTC6430-20の性能が損なわれ るおそれがあります。 T_DIODE（ピン16） ：オプション。グランドに向けて最大 1mAの 電流で順方向バイアスできるダイオード。このピンで測定され る電圧をチップ温度の指標として使用します。 ブロック図 VCC 9, 22 BIAS AND TEMPERATURE COMPENSATION 24 +IN 20dB GAIN +OUT T_DIODE 7 –IN 20dB GAIN –OUT 18 16 13 GND 8, 14, 17, 23 AND PADDLE 25 643020 BD 643020f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC6430-20 9 LTC6430-20 差動アプリケーション・テスト回路 A（平衡型アンプ） RFIN 50Ω, SMA +OUT DNC GND DNC –OUT DNC DNC VCC GND R2 350Ω T2 2:1 DNC DNC –IN C2 1000pF C3 1000pF T_DIODE LTC6430-20 DNC C8 60pF DNC DNC DNC DNC BALUN_A L1 560nH DNC T1 1:2 GND PORT INPUT +IN R1 350Ω VCC C7 60pF DNC C1 1000pF GND テスト回路 A C5 1nF C4 1000pF • • BALUN_A PORT OUTPUT RFOUT 50Ω, SMA L2 560nH C6 0.1µF VCC = 5V BALUN_A = ADT2-IT FOR 50MHz TO 300MHz BALUN_A = ADT2-1P FOR 300MHz TO 400MHz BALUN_A = ADTL2-18 FOR 400MHz TO 1000MHz ALL ARE MINI-CIRCUITS CD542 FOOTPRINT 643020 F01 図 1. テスト回路 A 動作 LTC6430-20は、差動信号向けの、直線性に優れた固定利得 アンプです。LTC6430-20は180 離れて動作する50Ωシングル エンド・デバイスのペアと考えることができます。中心となる信 号経路はアンプ 1 段から構成され、安定性の問題を最小限に 抑えています。高入力インピーダンスと高電流利得を得るため に、入力はダーリントン・ペアです。その他にも、入力インピー ダンスに比例して出力インピーダンスを高め、内部のミラー容 量の影響を低減するための回路が強化されています。 LTC6430-20は古典的なRF 利得ブロック・トポロジを採用し、 回路を強化して優れた直線性を達成しています。入力/出力イ ンピーダンスは分路素子および直列帰還素子によって低減さ れ、信号源および負荷との整合を実現しています。内部のバイ アス・コントローラは、環境が変化してもピーク直線性のバイ アス・ポイントを最適に保ちます。この回路アーキテクチャは、 IF 信号チェーン・アプリケーションに求められる特性、すなわ ち低ノイズ、優れたRF 電力処理能力、広帯域動作を実現し ます。 643020f 10 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC6430-20 LTC6430-20 アプリケーション情報 LTC6430-20は、使いやすさを考えて設計された、直線性に優 れた固定利得アンプです。入力と出力は、いずれも20MHz ∼ 1400MHzに対して内部で100Ωの差動信号源と負荷インピー ダンスに整合しています。バイアスと温度補償も、最適な性能 が得られるように内部で処理されます。設計者は、入力/出力 阻止コンデンサ、RFチョーク、5V 電源用のデカップリング・コ ンデンサを供給するだけで済みます。ただし、このデバイスは動 作帯域幅が広いため、おそらく1つのアプリケーション回路だ けでは、周波数帯域全体での最適性能は得られないでしょう。 です。また、チョークを使用できる周波数の上限を決める、自 己共振周波数 (SRF) が高いインダクタを探す必要があります。 SRFより高い周波数では、寄生容量が支配的になり、チョー クのインピーダンスが低下します。このような理由から、RF チョークには巻線式のインダクタが望ましく、できるだけ多層 セラミック・チップ・インダクタは避けるべきです。LTC6430-20 は動作帯域幅が広いため、1つのチョーク値だけでは、周波 数帯域全体での最適性能は得られません。表 1に一般的な 周波数帯域と、これに対応する推奨インダクタ値を示します。 差動回路は、多くの設計で発生する同相ノイズと2 次高調波 歪みの問題を最小限に抑えます。さらに、LTC6430の差動ト ポロジは、A/Dコンバータの差動入力に最適です。ただし、高 分解能、高周波数の差動回路テスト機器が存在しないため、 これらの差動回路の評価は簡単ではありません。 表 1．目標周波数と推奨インダクタ値 ここに掲載したテスト回路は、標準的なシングルエンドの50Ω テスト機器でデバイスを評価できるように設計されています。 したがって、LTC6430-20の100Ω 差動信号源 / 負荷インピー ダンスを、大半のテスト機器と互換性のあるシングルエンドの 50Ωインピーダンスに変換するために、入力と出力に1:2のバ ラン・トランスが追加されています。 バラン・トランス以外に、評価回路には最小限の外付け部品 が必要です。このデバイスは最適動作のために内部バイアス が印加されているため、入力と出力にDC 阻止コンデンサが 必要です。また、適切な周波数特性のチョークとデカップリン グ・コンデンサにより、RF OUTノードにDC バイアスを供給 する必要があります。デバイスのいずれかのVCC ピンに、5V 単電源を接続する必要があります。VCC ピンはいずれもパッ ケージ内部で接続されます。PCB 上の電源配線がしやすいよ うに、2 本のVCC ピンが用意されています。低周波数における 安定性を確保するため、オプションの60pF、350Ωの並列入 力ネットワークを追加しました。 「テスト回路 A」 に示した特定の素子の値は、広い帯域幅で動 作するように選択されています。目的の周波数に応じて、これ らのサポート部品を独自に選択することにより、性能が改善さ れます。 適切な RF チョークの選択 チョーク・インダクタといっても、さまざまな特性のものがあり ます。必ず RLOSS が小さいインダクタを選ぶことが重要です。 この抵抗によってデバイスに供給される電圧が低下するため 周波数帯域 インダクタ値 SRF （MHz） （nH） （MHz） 20 ～ 100 100 ～ 500 500 ～ 1000 1000 ～ 2000 モデル 番号 1500 100 0603LS 560 525 0603LS 100 1150 0603LS 51 1400 0603LS メーカー Coilcraft www.coilcraft.com DC 阻止コンデンサ DC 阻止コンデンサの役割ははっきりしています。DC 電流の 経路を遮断し、AC 信号に対して直列インピーダンスの低い 経路を確保することです。周波数が低いほど、DC 阻止コンデ ンサの容量を大きくする必要があります。通常、最低 20MHz の周波数までは、1000pF ∼ 10,000pFで十分です。LTC643020の直線性は、阻止コンデンサに何を選択してもあまり影響 を受けません。 RF バイパス・コンデンサ RF バイパス・コンデンサは、AC 信号をグランドに分流する低 インピーダンスの経路として機能します。これらのコンデンサ は、AC 信号が DC バイアス電源に混入することを防ぎます。 バイパス・コンデンサは、アンプのDC 電源ピンのできるだけ 近くに配置することを推奨します。余分な配線長は直列インダ クタンスの増加につながり、バイパス・コンデンサの効果を低 下させます。推奨されるバイパス・コンデンサ・ネットワークは 2つのコンデンサから構成されます。高周波を分流する値の 小さな(1000pF)コンデンサと、低周波を処理する値の大きな (0.1μF)コンデンサです。それぞれの容量値について、適切な 物理的サイズのセラミック・コンデンサを使用して、等価直列 抵抗（ESR） を最小化してください （例：1000pFに0402、0.1μF に0805）。 643020f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC6430-20 11 LTC6430-20 アプリケーション情報 低周波数における安定性 ほとんどのRF 利得ブロックは、低周波における不安定性から 悪い影響を受けます。安定性に関する問題を避けるために、 LTC6430-20は、内蔵アンプの利得を下げ、入力および出力イ ンピーダンスを整合させる、帰還ネットワークを内蔵していま す。この帰還ネットワークには直列コンデンサが含まれます。 このコンデンサの値は物理的サイズによって制限されます。し たがって、低周波数では、この帰還コンデンサが断線のように 見えるため、帰還が正常に動作せず、利得が増加し、総イン ピーダンスの不整合が発生します。これにより、システムが不 安定になることがあります。この状況は、コンデンサと抵抗の 並列ネットワークを入力に接続するだけで簡単に解決できま す。この構成を図 1に示します。このネットワークは低周波数 では抵抗性の損失として機能し、動作目標帯域ではコンデン サによってバイパスされます。ただし、LTC6430-20の前段が チョークやバラン・トランスなどによって低周波数で終端され ている場合は、入力部分の安定化ネットワークは不要です。 出力にチョークを接続して、帯域外の低周波数を終端し、デ バイスを安定させることもできます。 露出パッドとグランド・プレーンに関する注意事項 プン・コレクタDC 同相出力バイアス・ポイントの間での変換が 必要になるため、DC 結合動作は実用的ではありません。 内蔵ダイオードを使用した温度の検出 内 蔵 の 温 度ダイオードはT_DIODEピンから使 用できま す。これはチップ上の温度を調べるオプションの機能です。 0.01mA ∼ 1mAの電流でこのピンに順方向のバイアスをかけ ると、ダイの温度が電圧降下によって示されます。この温度に より、 チップとPCBの間の熱インピーダンスを求めて、露出パッ ドの半田付け品質の指標を得ることができます。最高の精度 を得るには、目的の電流で温度を較正して、絶対温度を正確 に求める必要があります。1mAのとき、ダイオードの電圧勾配 は–1.2mV/ Cです。 テスト回路 A 図 1に示すテスト回路 Aは、標準的なシングルエンドの50Ωテ スト機器でLTC6430-20を評価できるように設計されていま す。このテスト回路により、設計者は差動動作時のデバイスの 性能を検証できます。この評価用回路には、最低限の外付け 部品しか必要ありません。LTC6430-20は非常に広帯域で動 作するため、評価用のテスト回路も広帯域動作向けに最適化 されています。当然、より帯域幅の狭いアプリケーションでは、 回路のさらなる最適化が可能です。 どのようなRFデバイスにもあてはまることですが、グランドへ のインダクタンスを最小化することはきわめて重要です。露出 パッドはグランドへの最小誘導性経路となるので、露出パッド 付きパッケージを使用する場合は、基板レイアウトに注意が 必要です。露出パッドの下部には、可能な限り多くの最小径 ビア・ホールを配置し、できるだけ多くのグランド・プレーン層 に接続します。これによって、良好なRFグランドが得られ、熱 インピーダンスも下げることができます。信号グランドおよびマ イクロストリップ・グランドでのグランド・プレーンの銅箔の最 大化も、熱の拡散を改善し、インダクタンスの低減に効果があ ります。PCB 裏面のビア・ホールを半田マスクで覆うことを推 奨します。半田が PCBと露出パッド界面から剥がれるのを防 止できます。デバイスからの熱の拡散を改善するために、1 ∼ 2オンスの銅プレートの使用を推奨します。 低周波数における安定性を確保するための推奨回路として、 60pF、350Ωの並列安定性ネットワークを追加しました。低周 波数 （<150MHz） での性能を向上するには、容量 60pFを大き くします。ただし、設計者は、低周波数におけるインピーダンス が不安定化を引き起こさないことを確認する必要があります。 周波数の制限 平衡型アンプ回路、50Ω 入力および 50Ω 出力 LTC6430-20は広帯域のアンプではあるものの、DCまで低周 波で動作させることは想定していません。低周波側の遮断周 波数は、チップに内蔵された整合用の素子によって制限され ます。この遮断周波数は、外付けの素子によって任意に下げ ることができますが、低い固定 DC 同相入力電圧と高いオー このデバイスは最適な性能を得るために内部 DC バイアスが 印加されているため、入力と出力にDC 阻止コンデンサが必要 です。また、適切な周波数特性のチョークとデカップリング・コ ンデンサにより、RF出力ノード （+OUTおよび –OUT） にDC バ イアスを供給する必要があります。デバイスのいずれかのVCC ピンには、5V 電源を接続します。 この平衡型アンプ回路は、テスト回路 Aを複製したものです。 この回路は、シングルエンド50Ωアンプの要件に好都合で、驚 くほどの広帯域で動作します。この平衡型回路と適切な周波 数特性のバラン・トランスを使用して、 このデータシートの 「AC 電気的特性」 に記載された相互変調性能と高調波性能を達 643020f 12 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC6430-20 LTC6430-20 アプリケーション情報 評価ボードでは、複数のDNCピンが接続されていることに注 意してください。これらの接続は、通常の回路動作には必要あ りません。 成できます。LTC6430-20は、優れた相互変調性能以外に、印 象的な2 次高調波抑制能力を備えています。したがって、2 次 高調波を除去できないマルチオクターブ・アプリケーションに 最適です。 この評価ボードはオプションのバック・トゥ・バックのバラン・ト ランスのペアも搭載しており、バラン・トランスの損失を測定で きます。設計者は、バラン・トランスの損失をディエンベディン グし、差動回路内のLTC6430-20の性能をより正確に予測で きます。 この平衡型回路の例では、Mini-Circuits 製の1:2 バラン・トラ ンスを２つ使用しています。このバラン・トランスは、同じパッ ケージ・フットプリントを利用する帯域幅および周波数オプ ションのために選ばれました （表 2を参照）。これらのバラン・ トランスのペア （バック・トゥ・バック） は、損失が 1.5dB 未満で あるため、このレベルの性能低下は最小限に抑えられます。適 切な1:2のバラン・トランスを使用して、LTC6430-20によって 平衡型アンプを作成できます。 表 2．目標周波数と2:1 推奨バラン・トランス 周波数帯域（MHz） 50 ～ 300 400 ～ 1300 ADTL2-18 高い直線性、低い付随ノイズ、広帯域を誇るLTC6430-20は、 1GHzを超える入力帯域幅での高速、高分解能 A/Dコンバー タの駆動に最適です。性能を実証するため、LTC6430-20を 使用して、 アンダーサンプリング・アプリケーションで14ビット、 DNC DNC GND DNC DNC DNC –OUT VCC GND DNC –IN 100Ω DIFFERENTIAL C4 • • 1000pF BALUN_A DNC DNC C3 1000pF T2 2:1 T_DIODE LTC6430-20 DNC C8 60pF DNC +OUT DNC DNC BALUN_A VCC +IN 100Ω DIFFERENTIAL L1 560nH DNC GND T1 1:2 GND R1 350Ω C2 1000pF Mini-Circuits www.minicircuits.com C7 60pF C1 1000pF RFIN 50Ω, SMA ADT2-1T-1P メーカー 1.25GHz の帯域幅で LTC2158 14ビット310Msps A/Dコンバータを駆動 デモボード2076A-Aおよび 2076A-Bは、この平衡型アンプ回 路を実装したものです。この回路を図 18に示します。 PORT INPUT ADT2-1T 300 ～ 400 バラン・トランスの帯域幅が 20MHzより下に達するときにの み、オプションの安定性ネットワークが必要とされます。この 安定性ネットワークは、LTC6430-20の入力に配置される受動 素子の包括的な保護機構として回路内に組み込まれていま す。低周波数でのデバイスの性能低下は、60pFコンデンサの 値を増やすことで軽減できます。 モデル番号 PORT OUTPUT RFOUT 50Ω, SMA L2 560nH R2 350Ω C5 1000pF C6 0.1µF VCC = 5V OPTIONAL STABILITY NETWORK 643020 F02 BALUN_A = ADT2-1T FOR 50MHz TO 300MHz BALUN_A = ADT2-1T-1P FOR 300MHz TO 400MHz BALUN_A = ADTL2-18 FOR 400MHz TO 1300MHz ALL ARE MINI-CIRCUITS CD542 FOOTPRINT 図 2. 平衡型アンプ回路、50Ω 入力および 50Ω 出力 643020f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC6430-20 13 LTC6430-20 アプリケーション情報 310MspsのA/DコンバータLTC2158を1.25GHzの入力帯域 幅で駆動しました。通常は、A/Dコンバータのドライバ・アンプ とA/Dコンバータの入力の間にフィルタを使用して、アンプか らのノイズの影響を最小限に抑えます。ただし、サンプル・レー トの高いA/Dコンバータの標準のSNRでは、フィルタを挿入 しなくても、LTC6430-20はSNRをほとんど低下させずにA/D コンバータを駆動できます。このシステム・アプローチには、2 オクターブ以上の使用に適した周波数範囲を許容するという メリットがあります。図 3の回路に示すように、LTC2158を駆 動するLTC6430-20は、A/Dコンバータの1.25GHzの入力帯 域幅によってのみ帯域幅が制限され、SNRは引き続き57dB であり、240MHz から1GHzまでの周波数範囲ではIM 性能が ほとんど変化しません。この周波数範囲の下端では、A/Dコン バータとアンプのIM への影響は同等であるため、3 次のIM 積は加算される場合と打ち消される場合があります。1GHz 入 力では、IMおよびノイズへの影響は、内部クロックのジッタと 高い入力信号振幅によって制限されるA/Dコンバータが支 配的になります。ノイズおよび直線性の性能を表3に示します。 500MHzおよび 1000MHzでの出力の例を、図 5、図 6、図 7、 および図 8に示します。 LTC6430-20は、高速 A/Dコンバータの入力を直接駆動し、 迅速に安定化できます。大半の帰還アンプは、サンプリングの 乱れ （直接サンプリングの結果生じる混合積）からの保護を 必要とします。その原因の一部は、A/Dコンバータの入力駆動 回路が 1/2クロック・サイクル以内に安定化しないと、A/Dコン バータは期待された直線性を示さないことがあるという事実 にあります。A/Dコンバータがアンプのリカバリ・プロセスをサ ンプリングすると、それが歪みとして認識されます。数 GHzの 混合積が存在する状態でアンプがエンベロープ検出を示す VCM 5V 560nH 0603 60pF GUANELLA BALUN 1nF 150Ω VCC = 5V 49.9Ω 1nF 350Ω • • 100nH 0402CS LTC6430-20 LTC2158 MA/COM ETC1-1-13 643020 F03 200ps 図 3. A/DコンバータLTC2158を直接駆動する広帯域 A/Dコンバータ・ドライバ LTC6430-20 VCM 5V 560nH 0603 60pF MINI-CIRCUITS ADTL2-18 2:1 BALUN 1nF VCC = 5V 49.9Ω 1nF 350Ω • • LTC6430-20 100nH 0402CS LTC2158 643020 F04 200ps 図 4. A/DコンバータLTC2158を直接駆動する広帯域 A/Dコンバータ・ドライバ LTC6430-20̶ Mini-Circuits の 2:1 バラン・トランスを使用した代替例 643020f 14 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC6430-20 LTC6430-20 アプリケーション情報 表 3．LTC6430-20とLTC2158を組み合わせたシステムの性能 周波数 （MHz） IM3 HD3 サンプル・レート （Low、Hi） （3 次の高調波） （Msps） （dBFS） （dBc） SFDR （dB） SNR （dB） 240 307.2 (–87, –87) –79.7 77.4 58.6 380 307.2 (–86, –86) –74.2 71.7 58.2 500 307.2 (–92, –92) –79.7 77.4 58.6 656 307.2 (–86, –85) –88.5 61.3 56.8 690 307.2 (–87, –87) –73.0 68.8 57.0 842 307.2 (–84, –85) –69.6 61.8 56.2 1000 307.2 (–83, –83) –70.8 67.5 55.5 と、アンプも同様に歪みます。帯域制限フィルタを使用すると、 アンプの機能を超えてこれらの積を抑制し、ノイズ帯域幅を 制限できますが、フィルタのセトリングが問題になる可能性が あります。LTC2158は、310Mspsでは、これらのトランジェント によって変動するドライバに対して1.5nsのセトリング時間しか 許容しません。 A/Dコンバータとドライバ・アンプの間のフィルタを取り除く手 法には、 多くの利点があります。 ドライブ・アンプとA/Dコンバー タの間の重要なネットワークを変更せずに、アンプの前段に スイッチ可能なバンドパス・フィルタを使用する機会が開かれ ます。回路図に示した伝送ラインの距離はデザインの一部で あり、A/Dコンバータから75ps ∼ 200psの距離でインピーダ ンスの不連続性がなく、 したがって反射がないように工夫され ています。各終端はA/Dコンバータの直前または後段（推奨） に使用できます。アンプは75psの内側境界線の範囲内、また は200psの距離の外側に配置します。同様に、分路コンデン サまたは共振器（数分の1pFを超える一部のインダクタに必要 とされる大きなパッドを含む） をフィルタに組み込む場合は、 A/Dコンバータから75ps ∼ 200psの範囲内には配置しないで ください。反射によって性能が低下します。この距離の範囲内 では、大きなパッド付きのトランスは使用しないでください。 A/Dコンバータ入力の100nH 分路インダクタは、A/Dコンバー タのサンプリング回路の複素共役を概算します。その過程で 電力伝送が改善され、A/Dコンバータの直接サンプリングに よって発生する低周波数の差積が抑制されます。300MHz ∼ 1GHzの全周波数範囲をサンプリングする場合は、入力の 100nHインダクタを使用できますが、高周波数帯だけをサン プリングする場合は、入力インダクタの値を下げると性能が向 上します。低周波数帯をサンプリングする場合は、値を最大 200nH 程度まで上げるのが実用的ですが、この範囲を超える と、インダクタのSRF が問題になります。このインダクタが A/D コンバータ入力の前または後に配置される距離によって、最 適な値は変化します。いかなる場合も、このインダクタはA/D コンバータ入力から50ps 以内に配置する必要があります。 A/Dコンバータの後段で終端する場合、終端までの距離は 200psを超えてもかまいません。終端が完全であれば、A/Dコ ンバータの後段の任意の距離で終端できます。A/Dコンバー タの後段で入力経路を終端するには、PCBの裏面に終端抵 抗を配置します。入力信号経路がPCBに埋め込まれているか、 またはPCBの裏面にある場合は、終端抵抗をPCBの上面に 配置し、A/Dコンバータの後段で適切に終端します。 A/Dコンバータはドライバ・アンプによって絶縁されますが、 アンプの入力にフィルタを使用するときは注意が必要です。 MESFETと同様に、LTC6430は高周波数の混合積を適切に 処理します。しかし、LTC6430の後段に帯域制限がない場合、 これらの混合積は逆絶縁によって減少しますが、LTC6430の 前段のフィルタから反射されて再増幅され、歪みを発生させ る可能性があります。この場合、ネットワークは、LTC6430の 前段のフィルタの伝送ラインの長さとインピーダンス特性の 影響を受けやすくなります。デュプレクサまたは吸収フィルタを 使用すると、より安定した結果が得られる可能性があります。 アンプの後段に吸収フィルタまたはデュプレクサのような構造 を使用すると、アンプの前段のネットワークが影響を受けにく くなりますが、既に説明した制約がこのフィルタにも適用され ます。 643020f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC6430-20 15 LTC6430-20 アプリケーション情報 図 5. A/Dコンバータ出力：第 4ナイキスト・ゾーンでアンダーサンプリングした、サンプリング・レート307.2Msps、500MHzの1トーン・テスト 図 6. A/Dコンバータ出力：第 4ナイキスト・ゾーンでアンダーサンプリングした、サンプリング・レート307.2Msps、500MHzの2トーン・テスト 643020f 16 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC6430-20 LTC6430-20 アプリケーション情報 図 7. A/Dコンバータ出力：第 7ナイキスト・ゾーンでアンダーサンプリングした、サンプリング・レート307.2Msps、1000MHzの1トーン・テスト 図 8. A/Dコンバータ出力：第 7ナイキスト・ゾーンでアンダーサンプリングした、サンプリング・レート307.2Msps、1000MHzの2トーン・テスト 643020f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC6430-20 17 LTC6430-20 アプリケーション情報 図 9. LTC6430-20とLTC2158 のコンボ・ボード CATVアンプ：40MHz ∼ 1000MHz 広 帯 域、優 れた直 線 性、低ノイズを誇るLTC6430-20は、 CATVアンプ・アプリケーションの優れた候補になります。 予想どおり、LTC6430-20は40MHz ∼ 1000MHzの全 CATV 帯域をカバーするプッシュプル回路で問題なく動作します。 LTC6430-20は、簡単に入手可能なSMT バラン・トランスを 使用して、CATVの全帯域で高い直線性と低ノイズを実現し ます。驚くべきことに、この高性能は5V 時にわずか 850mWの 電力で達成されます。低消費電力により、従来の 「ブロック」 CATVアンプと比較してヒートシンクの要件が大幅に軽減さ れます。 本来のLTC6430-20デバイスは、入力と出力の両方で100Ω の差動インピーダンスに整合しています。 したがって、1:1.33 の表面実装（SMT） バラン・トランスを使用して、LTC6430-20 の優れた特性をすべて維持しながら、LTC6430-20 固有の 100Ωインピーダンスを標準的な75ΩのCATVインピーダン スに変換できます。さらに、バラン・トランスの優れた位相平衡 とLTC6430-20の2 次直線性を組み合わせて、全 CATV 帯域 で2 次の積をさらに抑制できます。他の広帯域アプリケーショ ンと同様に、チョークを選択する際は注意する必要がありま す。このアプリケーションでは、低い直列抵抗、高い自己共振 周波数 （SRF） 、コンパクトなサイズが理由で、SMT 巻線フェラ イト・コア・インダクタが選ばれました。このアプリケーションで は、バラン・トランスによって低周波数ではLTC6430-20の入力 が低インピーダンスになるため、入力安定性ネットワークは不 要です。得られたプッシュプルCATVアンプ回路は、簡単、コン パクト、完全 SMTであり、きわめて電力効率が優れています。 LTC6430-20のプッシュプル回路は、40MHz ∼ 1000MHzの全 帯域で19.2dBの利得と 0.58dBの平坦性を実現します。この デバイスのOIP3は46dBmを示します。CTBとCSOの測定値 は、本資料の執筆時点では収集していません。 これらの特性により、LTC6430-20は、ヘッドエンド・ケーブル・ モデム・アプリケーションまたはCATV 分配アンプに理想的な アンプです。この回路を図 10に示します。この回路は、入力と 出力の両方に75ΩのF 型コネクタを使用しています。評価ボー ドには、ユーザーの好みに応じて、75ΩのF 型コネクタまたは 75ΩのBNCコネクタのいずれかを搭載できます。標準外のコ ネクタを使用すると、使用に適した帯域幅が制限されることが あります。 643020f 18 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC6430-20 LTC6430-20 アプリケーション情報 T1 1:1.33 DNC DNC DNC GND DNC T_DIODE LTC6430-20 DNC T2 1.33:1 C5 1000pF –IN BALUN_A = TC1.33-282+ FOR 40MHz TO 1000MHz MINI-CIRCUITS 1:1.33 BALUN 100Ω DIFFERENTIAL • C4 0.047µF DNC –OUT DNC GND DNC C2 0.047µF C3 0.047µF DNC DNC GND BALUN_A L1 560nH +OUT DNC 100Ω DIFFERENTIAL RFIN 75Ω, CONNECTOR VCC DNC VCC PORT INPUT DNC +IN GND C1 0.047µF PORT OUTPUT • BALUN_A RFOUT 75Ω, CONNECTOR L2 560nH C6 0.1µF VCC = 5V 643020 F10 図 10. CATVアンプ：75Ω 入力および 75Ω 出力 –5 MAG (dB) S22 –15 10 20 8 15 10 –20 0 200 400 600 800 FREQUENCY (MHz) 1000 1200 0 0 200 643020 F11 400 600 800 FREQUENCY (MHz) 6 4 1200 643020 F12 0 0 200 400 600 800 FREQUENCY (MHz) 1000 図 13. CATVアンプ回路、 ノイズ・フィギュアと周波数 1200 643020 F13 0 VCC = 5V, T = 25°C –10 POUT = 6dBm/TONE –20 VCC = 5V, T = 25°C 50 P OUT = 2dBm/TONE 45 40 35 30 25 20 –30 –40 –50 HD2 –60 –70 HD3 –80 –90 15 10 1000 図 12. CATVアンプ回路、 利得（S21） と周波数 図 11. CATV 回路、入力および 出力帰還損失と周波数 HD2 AND HD3 (dBc) –30 VCC = 5V, T = 25°C INCLUDES BALUN LOSS 2 5 S11 –25 OIP3 (dBm) MAG (dB) –10 25 NOISE FIGURE (dB) 0 –100 0 200 400 600 800 FREQUENCY (MHz) 1000 1200 643020 F14 図 14. CATVアンプ回路、OIP3と周波数 –110 0 200 400 600 800 1000 1200 HARMONIC FREQUENCY (MHz) 643015 F15 図 15. HD2 および HD3 製品と周波数 643020f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC6430-20 19 LTC6430-20 アプリケーション情報 5 4 3 2 1 D D C C B B A 5 4 TECHNOLOGY A CATV AMPLIFIER 3 2 1 図 16. LTC6430-20 CATV 回路の回路図 図 17. LTC6430-20 CATV 評価ボード 643020f 20 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC6430-20 LTC6430-20 アプリケーション情報 5 4 3 2 1 B C D C D B A 5 4 3 TECHNOLOGY A RF/IF AMP/ADC DRIVER 2 1 図 18. デモボード2076A の回路図 クロックまたは LO の増幅に適した低位相ノイズ・アンプ 多くの広帯域アンプは、電界効果デバイス （FET） に基づいて います。CMOS、 MesFET、PHEMT、 GaN FETの各デバイスは、 広帯域動作が可能です。他方、LTC6430-20はSiGe HBTデ バイス構造に基づいています。HBTの動作状態の接合部は 表面下にあるので、電界効果デバイスで問題になる表面準位 の影響を受けにくくなっています。これらの表面電荷は寿命が 長く、表面電荷自体が低周波（位相） ノイズの一因として現れ ます。 低周波ノイズを最小限に抑えるため、LTC6430-20 周囲のバイ アス回路にも十分留意しました。その結果、LTC6430-20の残 留位相ノイズは非常に低い値になっています。 弊社では、アンプの位相ノイズ性能をAgilent 社のE5500を 使用して測定しました。このノイズ測定方法で使用するノイズ 検出回路までの経路は等価なものが 2つあり、これらの経路 は、シンセサイザからノイズを除去するために直角に組み合 わされます。したがって、アンプの残留ノイズだけが残ります。 LTC6430-20の残留位相ノイズは、オフセットが 10kHzのとき わずか –160dBcです。図 19と図 20を参照してください。 643020f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC6430-20 21 LTC6430-20 アプリケーション情報 図 19. POUT が 380MHz および 24dBm のときの LTC6430-20 の残留位相ノイズ 図 20. POUT が 600MHz および 23dBm のときの LTC6430-20 の残留位相ノイズ 643020f 22 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC6430-20 LTC6430-20 アプリケーション情報 図 21. デモボード2076A の PCB 643020f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC6430-20 23 LTC6430-20 差動 S パラメータ 5V、ZDIFF = 100Ω、T = 25 C、パッケージ・ピンまでディエンベディング、DD：差動入力から差動出力へ 周波数 （MHz） S11DD （Mag） S11DD （Ph） S21DD （Mag） S21DD （Ph） S12DD （Mag） S12DD （Ph） S22DD （Mag） S22DD （Ph） GTU （Max） 安定性 （K） 13 –9.26 –90.51 23.80 175.00 –32.77 38.54 –10.95 –83.37 24.72 1.22 63 –15.14 –165.61 21.00 171.00 –23.30 –0.67 –19.70 –168.07 21.18 0.99 125 –15.42 –179.50 20.89 168.00 –23.31 –6.13 –20.63 163.80 21.06 1.00 188 –15.47 173.98 20.86 164.00 –23.33 –10.22 –20.76 146.05 21.02 1.00 250 –15.53 168.66 20.82 159.00 –23.35 –14.01 –20.62 130.46 20.98 1.00 313 –15.58 163.86 20.79 154.00 –23.36 –17.68 –20.40 115.73 20.95 1.00 375 –15.66 159.47 20.76 150.00 –23.37 –21.42 –20.10 102.10 20.92 1.00 438 –15.71 155.10 20.74 145.00 –23.38 –25.16 –19.71 89.32 20.90 1.00 500 –15.80 150.93 20.72 140.00 –23.39 –28.89 –19.31 76.53 20.89 1.00 563 –15.93 146.85 20.69 135.00 –23.41 –32.65 –18.85 63.92 20.86 1.00 625 –16.09 142.84 20.68 131.00 –23.43 –36.45 –18.36 51.44 20.85 1.00 688 –16.27 138.71 20.66 126.00 –23.45 –40.31 –17.77 39.16 20.84 1.00 750 –16.51 134.71 20.66 121.00 –23.48 –44.17 –17.16 26.91 20.84 1.00 813 –16.76 131.11 20.66 116.00 –23.51 –48.08 –16.54 14.95 20.85 1.00 875 –17.06 127.47 20.66 111.00 –23.54 –52.09 –15.83 3.31 20.86 1.00 938 –17.43 124.24 20.67 106.00 –23.59 –56.11 –15.12 –8.18 20.88 1.00 1000 –17.84 121.27 20.68 101.00 –23.65 –60.15 –14.40 –19.09 20.91 1.00 1063 –18.33 118.52 20.69 95.90 –23.71 –64.29 –13.68 –29.61 20.94 1.00 1125 –18.93 116.83 20.71 90.70 –23.80 –68.44 –12.95 –39.87 20.99 0.99 1188 –19.57 116.37 20.72 85.20 –23.89 –72.62 –12.26 –49.91 21.03 0.99 1250 –20.14 117.52 20.74 79.50 –24.00 –76.89 –11.55 –59.70 21.10 0.99 1313 –20.68 120.07 20.72 73.80 –24.11 –81.21 –10.88 –69.02 21.13 0.98 1375 –21.14 124.93 20.68 67.70 –24.26 –85.55 –10.22 –78.13 21.15 0.98 1438 –21.23 131.06 20.66 61.70 –24.41 –89.92 –9.62 –87.07 21.20 0.98 1500 –20.90 138.25 20.56 55.50 –24.60 –94.32 –9.04 –95.80 21.18 0.97 1563 –19.95 144.26 20.48 48.90 –24.81 –98.64 –8.48 –104.53 21.19 0.96 1625 –18.83 147.76 20.33 42.70 –25.03 –102.91 –8.01 –113.14 21.14 0.96 1688 –17.57 149.45 20.13 35.90 –25.25 –107.24 –7.55 –121.73 21.04 0.95 1750 –16.37 149.11 19.94 29.40 –25.52 –111.45 –7.15 –130.18 20.97 0.95 1813 –15.17 147.51 19.61 23.10 –25.80 –115.57 –6.78 –138.82 20.77 0.95 1875 –14.06 144.51 19.28 16.30 –26.10 –119.65 –6.44 –147.52 20.57 0.95 1938 –13.10 140.68 18.94 10.50 –26.38 –123.43 –6.19 –155.94 20.35 0.95 2000 –12.25 136.43 18.48 4.49 –26.69 –127.22 –5.93 –164.25 20.03 0.97 2063 –11.53 131.89 18.05 –1.39 –26.99 –131.08 –5.72 –172.58 19.72 0.99 2125 –10.87 127.16 17.58 –6.43 –27.27 –134.59 –5.54 179.33 19.37 1.02 2188 –10.31 122.28 17.04 –11.60 –27.59 –138.32 –5.39 171.30 18.95 1.07 2250 –9.81 117.46 16.62 –16.20 –27.86 –141.93 –5.26 163.58 18.63 1.11 2313 –9.37 112.41 16.10 –20.00 –28.21 –145.40 –5.17 156.00 18.21 1.18 2375 –9.01 107.65 15.68 –24.30 –28.44 –149.05 –5.09 148.51 17.87 1.23 643020f 24 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC6430-20 LTC6430-20 標準的応用例 50Ω 入力 / 出力平衡型アンプ T1 1:2 DNC DNC VCC DNC GND DNC T_DIODE LTC6430-20 DNC BALUN_A = ADT2-1T FOR 50MHz TO 300MHz BALUN_A = ADT2-1T-1P FOR 300MHz TO 400MHz BALUN_A = ADTL2-18 FOR 400MHz TO 1300MHz ALL ARE MINI-CIRCUITS CD542 FOOTPRINT T2 2:1 GND DNC –OUT R2 350Ω 100Ω DIFFERENTIAL C4 • • 1000pF BALUN_A DNC DNC –IN C2 1000pF C3 1000pF DNC DNC C8 60pF DNC BALUN_A L1 560nH +OUT VCC 100Ω DIFFERENTIAL RFIN 50Ω, SMA DNC DNC GND PORT INPUT +IN R1 350Ω GND C7 60pF C1 1000pF PORT OUTPUT RFOUT 50Ω, SMA L2 560nH C6 0.1µF C5 1000pF VCC = 5V OPTIONAL STABILITY NETWORK 643020 TA02 16ビットA/Dコンバータ・ドライバ T1 1:2 +OUT GND DNC T_DIODE LTC6430-20 LOWPASS FILTER +IN –IN 14- TO 16-BIT ADC DNC DNC DNC –OUT VCC DNC GND GND C2 1000pF 100Ω DIFFERENTIAL C4 1000pF DNC DNC ETC1-1-13 1:1 TRANSFORMER M/A-COM • DNC DNC BALUN_A C3 1000pF • RFIN 50Ω, SMA L1 220nH DNC DNC VCC DNC GND DNC –IN PORT INPUT +IN C1 1000pF L2 220nH BALUN_A = ADT2-1T FOR 50MHz TO 300MHz BALUN_A = ADT2-1T-1P FOR 300MHz TO 400MHz BALUN_A = ADTL2-18 FOR 400MHz TO 1300MHz ALL ARE MINI-CIRCUITS CD542 FOOTPRINT C5 1000pF C6 0.1µF VCC = 5V 643020 TA03 643020f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC6430-20 25 LTC6430-20 標準的応用例 40MHz ∼ 1000MHz 帯の 75Ω CATVアンプ DNC GND DNC T_DIODE LTC6430-20 T2 1.33:1 C4 0.047µF DNC DNC –OUT DNC GND DNC VCC 100Ω DIFFERENTIAL DNC DNC GND C2 0.047µF C3 0.047µF +OUT DNC BALUN_A L1 560nH DNC DNC DNC DNC 100Ω DIFFERENTIAL RFIN 75Ω, CONNECTOR VCC +IN T1 1:1.33 –IN PORT INPUT GND C1 0.047µF • • BALUN_A PORT OUTPUT RFOUT 75Ω, CONNECTOR L2 560nH BALUN_A = TC1.33-282+ FOR 40MHz TO 1000MHz C5 1000pF C6 0.1µF VCC = 5V MINI-CIRCUITS 1:1.33 643020 TA04 643020f 26 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC6430-20 LTC6430-20 パッケージ 最新のパッケージ図面については、http://www.linear-tech.co.jp/designtools/packaging/を参照してください。 UF Package 24-Lead Plastic QFN (4mm × 4mm) (Reference LTC DWG # 05-08-1697 Rev B) 0.70 ±0.05 4.50 ±0.05 2.45 ±0.05 3.10 ±0.05 (4 SIDES) PACKAGE OUTLINE 0.25 ±0.05 0.50 BSC RECOMMENDED SOLDER PAD PITCH AND DIMENSIONS 4.00 ±0.10 (4 SIDES) BOTTOM VIEW—EXPOSED PAD R = 0.115 TYP 0.75 ±0.05 PIN 1 TOP MARK (NOTE 6) PIN 1 NOTCH R = 0.20 TYP OR 0.35 × 45° CHAMFER 23 24 0.40 ±0.10 1 2 2.45 ±0.10 (4-SIDES) (UF24) QFN 0105 REV B 0.200 REF 0.00 – 0.05 0.25 ±0.05 0.50 BSC 注記： 1. 図はJEDECのパッケージ外形MO-220のバリエーション （WGGD-X） に含めるよう提案されている （承認待ち） 2. 図は実寸とは異なる 3. すべての寸法はミリメートル 4. パッケージ底面の露出パッドの寸法にはモールドのバリを含まない モールドのバリは （もしあれば）各サイドで0.15mmを超えないこと 5. 露出パッドは半田メッキとする 6. 灰色の部分はパッケージの上面と底面のピン1の位置の参考に過ぎない 643020f リニアテクノロジー・コーポレーションがここで提供する情報は正確かつ信頼できるものと考えておりますが、その使用に関する責務は 一切負いません。また、ここに記載された回路結線と既存特許とのいかなる関連についても一切関知いたしません。なお、日本語の資料は あくまでも参考資料です。訂正、変更、改版に追従していない場合があります。最終的な確認は必ず最新の英語版データシートでお願いいたします。 27 LTC6430-20 標準的応用例 広帯域平衡型アンプ 5V VCC = 5V RF 1:2 TRANSFORMER VIN LTC6430-20 RS 50Ω RSOURCE = 100Ω DIFFERENTIAL RLOAD = 100Ω DIFFERENTIAL 2:1 TRANSFORMER RL 50Ω 643020 TA05 関連製品 製品番号 概要 固定利得 IFアンプ /ADCドライバ LTC6431-20 50Ω 20dB 利得ブロックIFアンプ 注釈 LTC6430-20のシングルエンド・バージョン、 利得：20.8dB、OIP3：46.2dBm @240MHz（50Ω 負荷） LTC6431-15 50Ω 15dB 利得ブロックIFアンプ LTC6430-15のシングルエンド・バージョン、 利得：15.5dB、OIP3：47dBm @240MHz（50Ω 負荷） LTC6430-15 100Ω 差動 15dB 利得ブロックIFアンプ NF：3.3dB（20MHz ∼ 2GHz）、利得：15.5dB、 OIP3：50dBm @240MHz（100Ω 差動負荷） LTC6417 1.6GHz、低ノイズ、優れた直線性を備えた OIP3 = 41dBm @ 300MHz、50Ω 差動出力を駆動可能、 差動バッファ/ADCドライバ 高速の電圧クランプにより後段回路を保護 LTC6400-8/LTC6400-14/ 1.8GHz、低ノイズ、低歪み、差動 ADCドライバ IM3：–71dBc（240MHz、2VP-P コンポジット）、IS = 90mA、 LTC6400-20/LTC6400-26 AV = 8dB、14dB、20dB、26dB LTC6401-8/LTC6401-14/ 1.3GHz、低ノイズ、低歪み、差動 ADCドライバ IM3：–74dBc（140MHz、2VP-P コンポジット）、IS = 50mA、 AV = 8dB、14dB、20dB、26dB LTC6401-20/LTC6401-26 、AV = 6dB、 LT6402-6/LT6402-12/ 300MHz 差動アンプ /ADCドライバ IM3：–71dBc（20MHz、2VP-P コンポジット） 12dB、20dB LT6402-20 LTC6410-6 1.4GHz 差動 IFアンプ、入力インピーダンス設定機能 OIP3 = 36dBm @70MHz、ミキサー IFポートとの 搭載 柔軟なインターフェイス LTC6420-20 1.8GHz、低ノイズ、低歪み、デュアル差動 ADCドライバ LTC6400-20のデュアル・バージョン、AV = 20dB 可変利得 IFアンプ /ADCドライバ LTC6412 800MHz、31dBレンジのアナログ制御 VGA OIP3 = 35dBm @240MHz、連続調整可能な利得制御 ベースバンド差動アンプ SFDR = 88dB @100MHz、ACまたはDC 結合入力 LTC6409 1.1nV/ Hz 単電源差動アンプ /ADCドライバ LTC6406 3GHzレール・トゥ・レール入力差動アンプ / IM3：–65dBc @50MHz、2VP-P コンポジット、 レール・ツゥ・レール入力、eN = 1.6nV Hz、18mA ADCドライバ LTC6404-1/LTC6404-2 低ノイズ、レール･トゥ･レール出力差動アンプ / 16ビット SNR、SFDR @10MHz、 レール・ツゥ・レール出力、 ADCドライバ eN = 1.5nV/ Hz、LTC6404-1はユニティ・ゲイン安定、 LTC6404-2は利得 2 安定 高速 ADC LTC2208/LTC2209 16ビット、13Msps/160Msps ADC ノイズ・フロア：74dBFS、SFDR > 89dB @140MHz、 2.25VP-P 入力 LTC2259-16 16ビット、80Msps 超低消費電力ADC ノイズ・フロア：72dBFS、SFDR > 82dB @140MHz、 2.00VP-P 入力 LTC2160-14/LTC2161-14/ 14ビット、25Msps/40Msps/60Msps 低消費電力ADC ノイズ・フロア：76.2dBFS、SFDR > 84dB @140MHz、 LTC2162-14 2.00VP-P 入力 LTC2155-14/LTC2156-14/ 14ビット、170Msps/210Msps/250Msps/310Msps ノイズ・フロア：69dBFS、SFDR > 80dB @140MHz、 LTC2157-14/LTC2158-14 ADC 2チャネル 1.50VP-P 入力、入力帯域幅：>1GHz LTC2216 16ビット、80Msps ADC ノイズ・フロア：79dBFS、SFDR > 91dB @140MHz、 75VP-P 入力 643020f 28 リニアテクノロジー株式会社 〒102-0094 東京都千代田区紀尾井町3-6紀尾井町パークビル8F TEL 03-5226-7291 ● FAX 03-5226-0268 ● www.linear-tech.co.jp/LTC6430-20 LT1014 • PRINTED IN JAPAN LINEAR TECHNOLOGY CORPORATION 2014