NJG1663K44 X-SP4T スイッチ GaAs MMIC ! 概要 NJG1663K44 はバランス型フィルタ切り替えに最適な X (クロス)-SP4T スイ ッチです。NJG1663K44 はバランス信号間の低位相誤差、低挿入損失、低切 替電圧、および、広周波数帯域動作を特徴とします。また、ESD 耐圧向上のた めの ESD 保護回路を内蔵しています。パッケージには QFN16-44 を採用し、 小型化、薄型化を図りました。 *) クロス SP4T スイッチ：2 つの SP4T スイッチの出力ポートが内部でクロスしている スイッチ。 ! 特徴 " 低位相誤差 " 低電源電圧 " 低切替電圧 " 低挿入損失 " 高アイソレーション " 高 ESD 耐圧 " 小型・薄型パッケージ " 鉛フリー・ハロゲンフリー ! 外形 NJG1663K44 ±5 deg @f=2.0GHz VDD=+1.5~+4.5V VCTL(H)=+1.3V min. 0.45dB typ. @1.0GHz, 0.55dB typ. @2.0GHz 26dB typ. @1.0GHz, 20dB typ. @2.0GHz ESD 保護回路内蔵 QFN16-44 (パッケージサイズ: 2.3 mm x 2.3 mm x 0.45mm typ.) ! 端子配列 (Top View) 12 11 10 DECODER 13 8 14 7 15 6 16 5 1 2 3 ピン配置 1. P2B 2. P2A 3. P1A 4. P1B 5. GND 6. PCB 7. PCA 8. GND 9. VDD 9 10. CTL2 11. CTL1 12. GND 13. P4A 14. P4B 15. P3A 16. P3B 4 ! 真理値表 “H”=VCTL(H), “L”=VCTL(L) 通過経路 CTL1 CTL2 PCA-P1A, PCB-P1B H L PCA-P2A, PCB-P2B L L PCA-P3A, PCB-P3B L H PCA-P4A, PCB-P4B H H 注：本資料に記載された内容は、予告なく変更することがありますのでご了承下さい。 Ver. 2010-02-10 -1- NJG1663K44 ! 絶対最大定格 (Ta=+25°C, Zs=Zl=50Ω) 項目 記号 条件 定格 単位 入力電力 PIN VDD =2.7V, VCTL=0V/1.8V 28 dBm 電源電圧 VDD VDD 端子 5.0 V 切替電圧 VCTL CTL1,2 端子 5.0 V 消費電力 PD 1300 mW 動作温度 Topr -40~+85 °C 保存温度 Tstg -55~+150 °C FR-4 4 層基板 (50mm x 50mm), Tj=150°C ! 電気的特性 (共通条件: Ta=+25°C, Zs=Zl=50Ω, VDD=2.7V, VCTL(L)=0V, VCTL(H)=1.8V, 指定の測定回路による) 項目 記号 動作電圧 VDD 動作電流 IDD 条件 PIN=0dBm 最小 標準 最大 単位 1.5 2.7 4.5 V - 30 60 μA 切替電圧 (LOW) VCTL(L) 0 0 0.4 V 切替電圧 (HIGH) VCTL(H) 1.3 1.8 4.5 V - 5 10 μA 切替電流 -2- ICTL f=1.0GHz, PIN=0dBm NJG1663K44 ! 電気的特性 (共通条件: Ta=+25°C, Zs=Zl=50Ω, VDD=2.7V, VCTL(L)=0V, VCTL(H)=1.8V, 指定の測定回路による) 項目 記号 条件 最小 標準 最大 単位 挿入損失 1 LOSS1 f=1.0GHz, PIN=0dBm - 0.45 0.65 dB 挿入損失 2 LOSS2 f=2.0GHz, PIN=0dBm - 0.55 0.75 dB 挿入損失 3 LOSS3 f=2.7GHz, PIN=0dBm - 0.80 1.00 dB 24 26 - dB 17 20 - dB 15 17 - dB PCA-PCB port f=2.0GHz, PIN=0dBm 18 20 - dB f=2.0GHz, オン経路間 -5 - 5 deg P-0.2dB f=2.0GHz 20 23 - dBm VSWRi f=2.0GHz, オン端子 - 1.2 1.4 - 50% VCTL to 10/90% RF - 2 5 μs アイソレーション 1 ISL1 アイソレーション 2 ISL2 アイソレーション 3 ISL3 アイソレーション 4 ISL4 位相誤差 0.2dB 圧縮時入力電力 定在波比 スイッチング速度 PE TSW PCA-P1A, P2A, P3A, P4A PCB-P1B, P2B, P3B, P4B f=1.0GHz, PIN=0dBm PCA-P1A, P2A, P3A, P4A PCB-P1B, P2B, P3B, P4B f=2.0GHz, PIN=0dBm PCA-P1A, P2A, P3A, P4A PCB-P1B, P2B, P3B, P4B f=2.7GHz, PIN=0dBm -3- NJG1663K44 ! 端子説明 端子番号 記号 第二スイッチの第二番目の RF ポートです。このポートはオン状態では PCB ポー トに接続されます. また、その場合 PCA ポートは P2A ポートに接続されます。内 部バイアス用の DC 電圧がかかっていますので、DC カット用のキャパシタを接続 してください。 第一スイッチの第二番目の RF ポートです。このポートはオン状態では PCA ポー トに接続されます. また、その場合 PCB ポートは P2B ポートに接続されます。内 部バイアス用の DC 電圧がかかっていますので、DC カット用のキャパシタを接続 してください。 第一スイッチの第一番目の RF ポートです。このポートはオン状態では PCA ポー トに接続されます. また、その場合 PCB ポートは P1B ポートに接続されます。内 部バイアス用の DC 電圧がかかっていますので、DC カット用のキャパシタを接続 してください。 第二スイッチの第一番目の RF ポートです。このポートはオン状態では PCB ポー トに接続されます. また、その場合 PCA ポートは P1A ポートに接続されます。内 部バイアス用の DC 電圧がかかっていますので、DC カット用のキャパシタを接続 してください。 第二スイッチの共通 RF ポートです。VCTL1,2 端子に印加する電圧により、P1B、 P2B、P3B および P4B に接続されます。内部バイアス用の DC 電圧がかかってい ますので、DC カット用のキャパシタを接続してください。 第一スイッチの共通 RF ポートです。VCTL1,2 端子に印加する電圧により、P1A、 P2A、P3A および P4A に接続されます。内部バイアス用の DC 電圧がかかってい ますので、DC カット用のキャパシタを接続してください。 電源端子です。+1.5V 以上、+4.5V 以下の正電源電圧を印加して下さい。RF 特性 への影響を抑止するため対 GND 間にバイパス用のキャパシタを接続してくださ い。 1 P2B 2 P2A 3 P1A 4 P1B 6 PCB 7 PCA 9 VDD 10 CTL2 第二の制御信号入力端子です。ハイレベルとする際には+1.3V 以上 4.5V 以下の電 圧を、ローレベルとする際には 0V 以上+0.4V 以下の電圧を印加して下さい。 11 CTL1 第一の制御信号入力端子です。ハイレベルとする際には+1.3V 以上 4.5V 以下の電 圧を、ローレベルとする際には 0V 以上+0.4V 以下の電圧を印加して下さい。 13 P4A 14 P4B 15 P3A 16 P3B 5, 8 ,12 GND -4- 機能 第一スイッチの第四番目の RF ポートです。このポートはオン状態では PCA ポー トに接続されます. また、その場合 PCB ポートは P4B ポートに接続されます。内 部バイアス用の DC 電圧がかかっていますので、DC カット用のキャパシタを接続 してください。 第二スイッチの第四番目の RF ポートです。このポートはオン状態では PCB ポー トに接続されます. また、その場合 PCA ポートは P4A ポートに接続されます。内 部バイアス用の DC 電圧がかかっていますので、DC カット用のキャパシタを接続 してください。 第一スイッチの第三番目の RF ポートです。このポートはオン状態では PCA ポー トに接続されます. また、その場合 PCB ポートは P3B ポートに接続されます。内 部バイアス用の DC 電圧がかかっていますので、DC カット用のキャパシタを接続 してください。 第二スイッチの第三番目の RF ポートです。このポートはオン状態では PCB ポー トに接続されます. また、その場合 PCA ポートは P3A ポートに接続されます。内 部バイアス用の DC 電圧がかかっていますので、DC カット用のキャパシタを接続 してください。 接地端子です。RF 特性を劣化させないために、IC ピン近傍で接地電位に接続し てください。 NJG1663K44 ! 特性例 （共通条件: Ta=+25°C, Zs=Zl=50Ω,指定の測定回路による。DC カットキャパシタ、基板、コネクタの損失含まず） Insertion Loss vs. Frequency Insertion Loss vs. Frequency (V =2.7V, CTL1=1.8V, CTL2=0V) (V =2.7V, CTL1=0V, CTL2=0V) DD 0.0 -0.5 -0.5 Insertion Loss (dB) Insertion Loss (dB) DD 0.0 -1.0 -1.5 -2.0 PCA-P1A -2.5 -1.0 -1.5 -2.0 PCA-P2A -2.5 PCB-P2B PCB-P1B -3.0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 -3.0 0.0 3.0 0.5 1.0 Insertion Loss vs. Frequency -0.5 Insertion Loss (dB) Insertion Loss (dB) -1.5 -2.0 PCA-P3A 1.0 -1.5 -2.0 PCA-P4A -2.5 PCB-P3B 0.5 -1.0 1.5 2.0 2.5 -3.0 0.0 3.0 PCB-P4B 0.5 1.0 Frequency (GHz) 3.0 DD 3.0 PCA Port P1A Port PCB Port P1B Port PCA Port P2A Port PCB Port P2B Port 2.5 VSWR VSWR 2.5 (V =2.7V, CTL1=0V, CTL2=0V) DD 2.5 2.0 VSWR vs. Frequency (V =2.7V, CTL1=1.8V, CTL2=0V) 3.0 1.5 Frequency (GHz) VSWR vs. Frequency 2.0 2.0 1.5 1.5 1.0 0.0 3.0 DD 0.0 -1.0 -3.0 0.0 2.5 (V =2.7V, CTL1=1.8V, CTL2=1.8V) DD -0.5 -2.5 2.0 Insertion Loss vs. Frequency (V =2.7V, CTL1=0V, CTL2=1.8V) 0.0 1.5 Frequency (GHz) Frequency (GHz) 0.5 1.0 1.5 2.0 Frequency (GHz) 2.5 3.0 1.0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 Frequency (GHz) -5- NJG1663K44 ! 特性例 （共通条件: Ta=+25°C, Zs=Zl=50Ω, 指定の測定回路による。DC カットキャパシタ、基板、コネクタの損失含まず） VSWR vs. Frequency VSWR vs. Frequency (V =2.7V, CTL1=1.8V, CTL2=1.8V) (V =2.7V, CTL1=0V, CTL2=1.8V) DD 3.0 PCA Port P3A Port PCB Port P3B Port 2.0 2.0 1.5 1.5 1.0 0.0 PCA Port P4A Port PCB Port P4B Port 2.5 VSWR VSWR 2.5 DD 3.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 1.0 0.0 3.0 0.5 Isolation vs. Frequency -15 -20 -20 Isolation (dB) Isolation (dB) -15 -25 -30 PCA-PCB PCA-P2A PCA-P3A PCA-P4A PCB-P2B PCB-P3B PCB-P4B -45 -50 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 -30 PCA-PCB PCA-P1A PCA-P3A PCA-P4A PCB-P1B PCB-P3B PCB-P4B -35 -40 -45 -50 0.0 3.0 0.5 2.0 2.5 Isolation vs. Frequency (P4 ON, V =2.7V, CTL1=1.8V, CTL2=1.8V) DD -15 -15 -20 -20 -25 -30 PCA-PCB PCA-P1A PCA-P2A PCA-P4A PCB-P1B PCB-P2B PCB-P4B -35 -45 0.5 1.0 1.5 2.0 Frequency (GHz) 3.0 DD -10 Isolation (dB) Isolation (dB) 1.5 Isolation vs. Frequency -40 -6- 1.0 Frequency (GHz) (P3 ON, V =2.7V, CTL1=0V, CTL2=1.8V) -10 3.0 -25 Frequency (GHz) -50 0.0 2.5 DD -10 -40 2.0 (P2 ON, V =2.7V, CTL1=0V, CTL2=0V) DD -35 1.5 Isolation vs. Frequency (P1 ON, V =2.7V, CTL1=1.8V, CTL2=0V) -10 1.0 Frequency (GHz) Frequency (GHz) 2.5 -25 -30 PCA-PCB PCA-P1A PCA-P2A PCA-P3A PCB-P1B PCB-P2B PCB-P3B -35 -40 -45 3.0 -50 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 Frequency (GHz) 2.5 3.0 NJG1663K44 ! 特性例 （共通条件: Ta=+25°C, Zs=Zl=50Ω,指定の測定回路による。DC カットキャパシタ、基板、コネクタの損失含まず） PC-P1 Phase Error vs. Frequency (PCA-P1A, PCB-P1B, V 6.0 PC-P2 Phase Error vs. Frequency =2.7V, CTL1=1.8V, CTL2=0V) (PCA-P2A, PCB-P2B, V DD 6.0 4.0 Phase Error (degree) Phase Error (degree) 4.0 2.0 0.0 -2.0 -4.0 2.0 0.0 -2.0 -4.0 -6.0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 -6.0 0.0 3.0 0.5 Frequency (GHz) (PCA-P3A, PCB-P3B, V 6.0 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 Frequency (GHz) PC-P3 Phase Error vs. Frequency PC-P4 Phase Error vs. Frequency =2.7V, CTL1=0V, CTL2=1.8V) (PCA-P4A, PCB-P4B, V DD 6.0 4.0 =2.7V, CTL1=1.8V, CTL2=1.8V) DD Phase Error (degree) 4.0 2.0 0.0 -2.0 -4.0 2.0 0.0 -2.0 -4.0 -6.0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 Frequency (GHz) 3.0 -6.0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 Frequency (GHz) Switching Time (PCA-P1A/P1B, V =2.7V, CTL2=0V) DD CTL1 Voltage (arb unit) Phase Error (degree) =2.7V, CTL1=0V, CTL2=0V) DD 0.9μs P1A Time (1μs/div) -7- NJG1663K44 ! 特性例 （共通条件: Ta=+25°C, Zs=Zl=50Ω,指定の測定回路による。DC カットキャパシタ、基板、コネクタの損失含まず） I Insertion Loss vs. Input Power (PCA-P1A ON, V vs. Input Power (PCA-P1A ON, CTL1=1.8V, CTL2=0V, f=2GHz) =2.7V, CTL1=1.8V, CTL2=0V, f=2GHz) DD 30 25 (uA) -0.4 20 DD -0.8 -1.2 Current I Insertion Loss (dB) 0.0 DD V =1.5V DD V =2.0V DD 15 V =1.5V DD V =2.0V 10 DD V =2.7V V =2.7V DD DD -1.6 V =3.5V V =3.5V 5 DD DD V =4.5V V =4.5V DD DD 0 -2.0 0 5 10 15 20 Input Power (dBm) -8- 25 30 0 5 10 15 20 Input Power (dBm) 25 30 NJG1663K44 ! 特性例 （共通条件: Zs=Zl=50Ω, 指定の測定回路による。DC カットキャパシタ、基板、コネクタの損失含まず） Insertion Loss vs. Frequency PC-P1 Phase Error vs. Ambient Temperature Phase Error (degree) 10 =2.7V, CTL1=1.8V, CTL2=0V) (PCA-P1A ON, V DD 0.0 8 f=1GHz 6 f=2GHz f=2.7GHz 4 2 0 -2 -4 -6 =1.8V, V CTL1 =0V, P =0dBm) CTL2 IN -1.0 -1.5 -2.0 o Ta=-45 C o -2.5 Ta=+25 C o Ta=+90 C -8 -10 -50 =2.7V, V DD -0.5 Insertion Loss (dB) (PCA-P1A, PCB-P1B, V -25 0 25 50 75 -3.0 0.0 100 o 0.5 1.0 Ambient Temperature ( C) VSWR vs. Frequency (PCA-P1A ON, V 3.0 1.5 2.0 2.5 3.0 Frequency (GHz) PCA-P1A Isolation vs. Frequency =2.7V, CTL1=1.8V, CTL2=0V) (PCA-P2A ON, V DD 0 =2.7V, CTL1=1.8V, CTL2=0V) DD o PCA-P1A Isolation (dB) Ta=-45 C o Ta=+25 C 2.5 o VSWR Ta=+90 C 2.0 1.5 -10 -20 -30 o Ta=-45 C o Ta=0 C -40 o Ta=+90 C 1.0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 -50 0.0 3.0 0.5 1.0 Frequency (GHz) 1.5 2.0 2.5 3.0 Frequency (GHz) Switching Time vs. Ambient Temperature I CTL (PCA-P1A to PCA-P2A, V =2.7V, CTL1=0V to1.8V, CTL2=0V) DD 5 vs. V CTL 35 o Ta=+90 C o Ta=+70 C (uA) 4 CTL 3 Current I Switching Time (μs) 30 2 o Ta=+50 C 25 o Ta=+25 C o Ta=0 C 20 o Ta=-20 C o Ta=-45 C 15 10 1 5 0 -50 -25 0 25 50 75 o Ambient Temperature ( C) 100 0 0 1 2 3 Voltage V CTL 4 5 (V) -9- NJG1663K44 ! 測定回路図 (Top View) CTL1 CTL2 VDD C11 0/1.8V 12 11 2.7V 10 9 DECODER 13 P4A 0/1.8V 8 C7 7 14 P4B C6 C8 6 15 P3A PCB C5 C9 P3B PCA 5 16 C10 1 2 C1 P2B 3 C2 P2A 4 C3 P1A C4 P1B ! 部品表 - 10 - 番号 定数 備考 C1~C10 56pF C11 1000pF 村田製作所 (GRM15) NJG1663K44 ! 基板実装例 GND CTL1 CTL2 VDD (TOP VIEW) P4A PCA C11 C7 C6 C8 C5 C9 C10 P4B C4 C1 C2 C3 PCB P1B P3A P2B P3B P2A P1A 基板 キャパシタサイズ ストップライン幅 PCB Size : FR-4, t=0.2mm : 1005 : 0.4mm : 53 mm x 40mm 基板、キャパシタ、コネクタの損失 通過経路 PCA-P1A, PCB-P1B PCA-P3A, PCB-P3B PCA-P2A, PCB-P2B PCA-P4A, PCB-P4B 周波数 (GHz) 損失 (dB) 1.0 0.49 2.0 0.79 2.7 0.98 1.0 0.45 2.0 0.77 2.7 0.95 デバイス使用上の注意事項 [1] 高周波入出力端子 PCA, PCB, P1A, P1B, P2A, P2B, P3A, P3B, P4A, P4B にはそれぞれ DC 電流阻 止用の外付けコンデンサ C1~C10 を必要とします。 [2] VDD 各端子には、配線長によるスイッチの RF 特性への影響を抑止するために、バイパスコン デンサ(C11)を接続することをお勧めします。 [3] アイソレーション特性やハイパワー特性を損なわないために、IC の直下にグランドパターンが あるパターンレイアウトを行って下さい。. - 11 - NJG1663K44 ■ 外形図 (QFN16-44) 単位 : mm 基板材料 端子処理 モールド材 : Cu : Sn-Bi メッキ : エポキシ樹脂 (ハロゲンフリー) : 7.7mg 重量 ガリウムヒ素(GaAs)製品取り扱い上の注意事項 この製品は、法令で指定された有害物のガリウムヒ素(GaAs)を使用しております。危険防止のた め、製品を焼いたり、砕いたり、化学処理を行い気体や粉末にしないでください。廃棄する場合 は、関連法規に従い、一般産業廃棄物や家庭ゴミとは混ぜないでください。 この製品は静電放電 ･ サージ電圧により破壊されやすいため、取り扱いにご注意下さい。 - 12 - ＜注意事項＞ このデータブックの掲載内容の正確さには 万全を期しておりますが、掲載内容について 何らかの法的な保証を行うものではありませ ん。とくに応用回路については、製品の代表 的な応用例を説明するためのものです。また、 工業所有権その他の権利の実施権の許諾を伴 うものではなく、第三者の権利を侵害しない ことを保証するものでもありません。