50 MHz～6 GHz RF/IFゲイン・ブロック ADL5542 機能ブロック図 特長 固定ゲイン: 20 dB 6 GHz まで動作 RFIN 1 入力/出力を内部で 50 Ωにマッチング バイアス制御回路を内蔵 GND 2 INPUT MATCH OUTPUT MATCH BIAS CONTROL 出力 IP3 500 MHz で 46 dBm GND 3 8 RFOUT 7 GND 6 GND ADL5542 900 MHz で 40 dBm CB 4 5 VPOS 06879-001 出力 1 dB 圧縮ポイント: 900 MHz で 20.6 dB ノイズ係数: 900 MHz で 3 dB 5 V の単電源動作 小型フットプリント: 8 ピン LFCSP 図1 15 dB ゲインの ADL5541 とピン互換 1 kV の ESD (クラス 1C) 概要 ADL5542 は、最大 6 GHz の周波数まで動作する広帯域幅 20 dB リ ニア・アンプです。このデバイスは、CATV、携帯電話、計装装 置などのさまざまな分野で使用することができます。 ADL5542 は 20 dB のゲインを持ち、周波数、温度、電源、各デバ イス相互間に対して安定しています。このデバイスは内部で 50 Ω にマッチングさせており、6 GHz まで 10 dB より優れた入力リタ ーン損失を持っています。動作には、入力/出力の AC 結合 コンデ ンサ、電源デカップリング・コンデンサ、外付けのインダクタだ けが必要です。 Rev. A ADL5542 は、InGaP HBT プロセスで製造されているため、1 kV の ESD 定格(クラス 1C)を持っています。このデバイスは、熱抵抗を 小さくする露出パドルが付いた 3 mm × 3 mm の LFCSP パッケー ジを採用しています。 ADL5542 の消費電流は 5 V 単電源で 93 mA であり、動作は−40℃ ～+85℃で規定されています。 部品実装済みの RoHS 準拠の評価ボードも提供しております。 ADL5541 は、このデバイスとピン互換のパッケージを採用した 15 dB ゲインのバージョンです。 アナログ・デバイセズ社は、提供する情報が正確で信頼できるものであることを期していますが、その情報の利用に 関して、あるいは利用によって生じる第三者の特許やその他の権利の侵害に関して一切の責任を負いません。また、 アナログ・デバイセズ社の特許または特許の権利の使用を明示的または暗示的に許諾するものでもありません。仕様 は、予告なく変更される場合があります。本紙記載の商標および登録商標は、各社の所有に属します。 ※日本語データシートは REVISION が古い場合があります。最新の内容については、英語版をご参照ください。 ©2007 Analog Devices, Inc. All rights reserved. 本 社／〒105-6891 東京都港区海岸 1-16-1 ニューピア竹芝サウスタワービル 電話 03（5402）8200 大阪営業所／〒532-0003 大阪府大阪市淀川区宮原 3-5-36 新大阪 MT ビル 2 号 電話 06（6350）6868 ADL5542 目次 特長 .......................................................................................................... 1 代表的な性能特性 .................................................................................. 8 機能ブロック図 ...................................................................................... 1 基本接続................................................................................................ 10 概要 .......................................................................................................... 1 ハンダ処理と推奨 PCB パターン ................................................... 10 改訂履歴 .................................................................................................. 2 評価ボード............................................................................................ 11 仕様 .......................................................................................................... 3 外形寸法................................................................................................ 12 パラメータのバラツキ(Typ 値)......................................................... 5 オーダー・ガイド ............................................................................ 12 絶対最大定格 .......................................................................................... 6 ESD の注意 ......................................................................................... 6 ピン配置および機能説明 ........................................................................ 7 改訂履歴 10/07—Rev. 0 to Rev. A Changes to Figure 4 .............................................................................. 8 Change to Basic Connections Section ................................................ 10 Deleted Notes from Ordering Guide Section ...................................... 12 7/07—Revision 0: Initial Version Changes to Table 5 ............................................................................. 10 Change to Table 6 ............................................................................... 11 Rev. A － 2/12 － ADL5542 仕様 特に指定のない限り、VPOS = 5 V、TA = 25°C。 表 1. Parameter OVERALL FUNCTION Frequency Range Gain (S21) Input Return Loss (S11) Output Return Loss (S22) Reverse Isolation (S12) FREQUENCY = 100 MHz Gain Output 1 dB Compression Point Output Third-Order Intercept Noise Figure FREQUENCY = 500 MHz Gain vs. Frequency vs. Temperature vs. Supply Output 1 dB Compression Point Output Third-Order Intercept Noise Figure FREQUENCY = 900 MHz Gain vs. Frequency vs. Temperature vs. Supply Output 1 dB Compression Point Output Third-Order Intercept Noise Figure FREQUENCY = 2000 MHz Gain vs. Frequency vs. Temperature vs. Supply Output 1 dB Compression Point Output Third-Order Intercept Noise Figure FREQUENCY = 2400 MHz Gain vs. Frequency vs. Temperature vs. Supply Output 1 dB Compression Point Output Third-Order Intercept Noise Figure FREQUENCY = 3500 MHz Gain vs. Frequency vs. Temperature Rev. A Conditions Min Typ Max Unit 6000 19.7 −15 −10 −22 MHz dB dB dB dB 20.2 19.6 38 dB dBm dBm 2.7 dB 50 900 MHz Frequency 500 MHz to 5 GHz Frequency 500 MHz to 5 GHz Δf = 1 MHz、output power (POUT) = 0 dBm per tone 18.4 ±50 MHz −40°C ≤ TA ≤ +85°C 4.75 V to 5.25 V Δf = 1 MHz、output power (POUT) = 3 dBm per tone 19.2 ±50 MHz −40°C ≤ TA ≤ +85°C 4.75 V to 5.25 V Δf = 1 MHz、output power (POUT) = 0 dBm per tone 18 ±50 MHz −40°C ≤ TA ≤ +85°C 4.75 V to 5.25 V Δf = 1 MHz、output power (POUT) = 0 dBm per tone 17.7 ±50 MHz −40°C ≤ TA ≤ +85°C 4.75 V to 5.25 V Δf = 1 MHz、output power (POUT) = 0 dBm per tone 15.9 ±50 MHz −40°C ≤ TA ≤ +85°C － 3/12－ 19.5 ±0.15 ±0.1 ±0.02 20.6 46 20.8 dB dB dB dB dBm dBm 2.8 3.2 dB 19.7 ±0.03 ±0.14 ±0.02 20.6 40 20.8 dB dB dB dB dBm dBm 3.0 3.3 dB 18.7 ±0.05 ±0.23 ±0.04 18 39 19.4 dB dB dB dB dBm dBm 3.2 3.6 dB 18.3 ±0.05 ±0.24 ±0.04 16.8 38 18.9 dB dB dB dB dBm dBm 3.5 3.8 dB 17.5 ±0.04 ±0.31 18.8 dB dB dB ADL5542 Parameter vs. Supply Output 1 dB Compression Point Output Third-Order Intercept Noise Figure FREQUENCY = 5800 MHz Gain vs. Frequency vs. Temperature vs. Supply Output 1 dB Compression Point Output Third-Order Intercept Noise Figure POWER INTERFACE Supply Voltage (VPOS) Supply Current vs. Temperature Power Dissipation Rev. A Conditions 4.75 V to 5.25 V Min Δf = 1 MHz、output power (POUT) = 0 dBm per tone 11.2 ±50 MHz −40°C ≤ TA ≤ +85°C 4.75 V to 5.25 V Δf = 1 MHz、output power (POUT) = 0 dBm per tone Typ ±0.04 13.7 33 Max Unit dB dBm dBm 3.7 4.3 dB 12.7 ±0.03 ±1.2 ±0.04 6.8 24.2 14.4 dB dB dB dB dBm dBm 5.7 6.3 dB 5 93 ±15 0.5 5.5 115 V mA mA W Pin VPOS 4.5 −40°C ≤ TA ≤ +85°C VPOS = 5 V － 4/12－ ADL5542 パラメータのバラツキ(TYP 値) VPOS = 5 V、TA = 25℃。デバイス・ピンまでのテスト治具からの影響は除去してあります。 表 2. Freq. (MHz) 50 100 500 900 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 Rev. A Magnitude (dB) −23.9427 −29.6174 −34.5211 −37.74 −33.8877 −24.7749 −17.038 −9.60208 −8.00289 −7.91011 −12.816 −17.625 −12.8458 −10.9468 −5.69808 Angle (°) −127.394 −153.6 +19.99577 +147.4543 +131.3191 −152.311 +178.4399 +153.1961 +128.6464 +103.6543 +96.79933 +156.5961 +173.0378 −154.419 −150.164 Magnitude (dB) 20.77572 20.51771 20.23355 20.07428 20.07369 19.80607 19.5708 19.26227 18.82098 18.18117 17.38515 17.57137 16.39804 15.13047 13.48849 Angle (°) +170.5022 +170.3216 +152.6774 +132.0556 +127.0206 +101.2591 +76.03876 +49.85321 +24.3132 −1.63173 −26.2863 −52.0317 −77.6904 −102.402 −125.082 － 5/12－ Magnitude (dB) −23.0076 −22.6572 −22.5262 −22.4939 −22.4386 −22.3087 −21.9922 −21.6433 −21.0921 −21.2002 −20.7711 −20.0291 −19.9498 −19.8825 −20.3196 Angle (°) +3.044077 +1.38839 −10.9886 −21.2573 −23.7005 −35.6482 −48.9813 −60.9072 −76.3162 −91.6973 −103.208 −120.789 −136.697 −153.753 −170.25 Magnitude (dB) −23.9476 −32.4194 −26.2358 −20.2616 −20.323 −16.2712 −12.759 −9.74244 −8.77595 −10.5739 −13.1628 −7.31571 −6.22666 −9.89228 −10.7825 Angle (°) −132.996 −124.454 −129.115 −159.271 −160.866 +168.1644 +164.7149 +150.6577 +128.7323 +90.37487 +8.899607 −73.4032 −106.102 −111.644 −57.0274 ADL5542 絶対最大定格 表 3. Parameter Supply Voltage、VPOS Input Power (re: 50 Ω) Internal Power Dissipation (Paddle Soldered) θJC (Junction to Paddle) Maximum Junction Temperature Operating Temperature Range Storage Temperature Range ESD の注意 Rating 6.5 V ESD（静電放電）の影響を受けやすいデバイスで す。電荷を帯びたデバイスや回路ボードは、検知 10 dBm 650 mW 28.5°C/W 150°C −40°C to +85°C −65°C to +150°C 上記の絶対最大定格を超えるストレスを加えるとデバイスに恒久 的な損傷を与えることがあります。この規定はストレス定格の規 定のみを目的とするものであり、この仕様の動作の節に記載する 規定値以上でのデバイス動作を定めたものではありません。デバ イスを長時間絶対最大定格状態に置くとデバイスの信頼性に影響 を与えます。 Rev. A － 6/12－ されないまま放電することがあります。本製品は 当社独自の特許技術である ESD 保護回路を内蔵 してはいますが、デバイスが高エネルギーの静電 放電を被った場合、損傷を生じる可能性がありま す。したがって、性能劣化や機能低下を防止する ため、ESD に対する適切な予防措置を講じるこ とをお勧めします。 ADL5542 ピン配置および機能説明 GND 2 GND 3 CB 4 PIN 1 INDICATOR ADL5542 TOP VIEW (Not to Scale) 8 RFOUT 7 GND 6 GND 5 VPOS 06879-002 RFIN 1 図 2.ピン配置 表 4.ピン機能の説明 ピン番号 記号 説明 1 RFIN RF 入力。DC 阻止コンデンサが必要。 2、3、6、7 GND グラウンド。これらのピンは、低インピーダンスのグラウンド・プレーンへ接続します。 4 CB 低周波バイパス。このピンとグラウンドとの間に 1 µF のコンデンサを接続する必要があります。 5 VPOS バイアス・コントローラの電源。外付け電源を接続します。 8 RFOUT RF 出力と電源電圧。外付け電源に接続したインダクタを介してこのピンに DC バイアスを与えま す。RF パスには DC 阻止コンデンサが必要です。 露出パドル Rev. A 露出パドル。内部で GND に接続されています。低インピーダンスのグラウンド・プレーンへハ ンダ付けしてください。 － 7/12－ ADL5542 代表的な性能特性 45 50 45 OIP3 (0dBm) 40 35 OIP3 AND P1dB (dBm) GAIN, P1dB, OIP3, NF (dB, dBm) 40 30 25 20 GAIN 15 P1dB 10 OIP3 (+25°C) 35 OIP3 (–40°C) OIP3 (+85°C) 30 25 20 P1dB (+85°C) 15 10 NF 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 P1dB (–40°C) 5 0 0.5 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5 2.9 3.3 3.7 4.1 4.5 4.9 5.3 5.7 5.5 FREQUENCY (GHz) 06879-006 0 0.5 06879-003 P1dB (+25°C) 5 FREQUENCY (GHz) 図 3.ゲイン、P1dB、OIP3、ノイズ係数の周波数特性 図 6.OIP3 と P1dB の周波数特性と温度特性 20 19 18 –40°C 17 GAIN (dB) +85°C 16 15 14 +25°C 13 11 10 0.5 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5 2.9 3.3 3.7 4.1 4.5 4.9 5.3 5.7 06879-004 12 FREQUENCY (GHz) 図 4.ゲインの周波数特性と温度特性 図 7.OIP3 対出力電力(POUT)および周波数 8 6 5 +85°C +25°C 4 3 –40°C 06879-008 NOISE FIGURE (dB) 7 2 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 FREQUENCY (GHz) 図 5.入力リターン損失(S11)、出力リターン損失(S22)、 リバース・アイソレーション(S12)の周波数特性 Rev. A 図 8 ノイズ係数の周波数特性と温度特性 － 8/12－ 5.5 6.0 ADL5542 50 40 40 PERCENTAGE (%) PERCENTAGE (%) 30 30 20 20 10 0 38.0 39.2 40.4 06879-011 06879-009 10 0 41.6 19.5 19.6 OIP3 (dBm) 19.7 19.8 19.9 GAIN (dB) 図 9.OIP3 分布、900 MHz 図 11.ゲイン分布、900 MHz 25 40 35 20 PERCENTAGE (%) PERCENTAGE (%) 30 15 10 25 20 15 10 5 0 20.3 20.4 20.5 20.6 20.7 20.8 0 2.40 20.9 P1dB (dBm) 2.52 2.64 2.76 2.88 3.00 3.12 3.24 NOISE FIGURE (dB) 図 10.P1dB 分布、900 MHz Rev. A 06879-012 06879-010 5 図 12.ノイズ係数分布、900 MHz － 9/12－ 3.36 3.48 ADL5542 基本接続 4.0 ADL5542 を動作させる基本接続を図 13 に示します。表 5 に推奨 部品を示します。入力と出力は適切なサイズのコンデンサで AC 結合する必要があります(デバイスのキャラクタライゼーションで は 33 pF のコンデンサを使用)。アンプへの 5 V DC バイアスは、 RFOUT (ピン 8)に接続したバイアス・インダクタを介して VPOS (ピン 5)から与えます。バイアス電圧、1 µF のコンデンサ、1.2 nF のコンデンサ、2 個の 68 pF コンデンサを使ってデカップリングす る必要があります。 NOISE FIGURE (dB) 3.5 VCC C5 1.2nF C4 68pF ADL5542 C1 33pF RFIN L1 47nH 2.0 C2 33pF GND 7 100 150 GND 200 250 300 350 400 450 500 FREQUENCY (MHz) GND 6 4 CB VPOS 5 図 15.ノイズ係数の周波数特性 VCC C7 68pF C3 1µF 06879-013 3 GND 1.5 50 RFOUT 1 RFIN RFOUT 8 2 GND 2.5 06879-015 C6 1µF 3.0 ハンダ処理と推奨 PCB パターン 図 13.基本接続 50 MHz～500 MHz での動作では、大型のバイアス・チョークと AC 結合コンデンサが必要です (表 5 参照)。図 14 に、入力リター ン損失、出力リターン損失、これらの部品を使った場合のゲイン を示します。ADL5542 は、100 MHz で OIP3 = 38 dBm (トーンあた り POUT = 0 dBm)を実現しています。50 MHz～500 MHz 動作時の ノイズ係数性能を 図 15 に示します。ADL5542 は 50 MHz 以下の 動作でゲイン・ピーキングを示すため、入力と出力のマッチング は大幅に低下します。 21.0 図 16 に ADL5542 の推奨パターンを示します。熱抵抗を小さくす るため、パッケージ下面の露出パドルをピン 2、ピン 3、ピン 6、 ピン 7 と一緒にグラウンド・プレーンにハンダ付けする必要があ ります。複数のグラウンド層がある場合には、複数のビアを使っ て確実に相互接続する必要があります(最小 5 個のビアの使用が推 奨されます)。パターン・デザインとレイアウトについては、アプ リケーション・ノート AN-772 を参照してください。 2.03mm PIN 1 PIN 8 10 0.5mm 0 20.5 1.85mm 1.78mm –10 19.5 –20 S11 –30 19.0 PIN 4 1.53mm 0.71mm S22 図 16.推奨パターン 100 150 200 250 300 350 400 450 –50 500 FREQUENCY (MHz) 06879-014 –40 18.5 18.0 50 PIN 5 06879-016 20.0 RETURN LOSS (dB) GAIN (dB) S21 図 14.入力リターン損失(S11)、出力リターン損失(S22)、 ゲイン(S21)の周波数特性 表 5.基本接続に対する推奨部品 Frequency 50 MHz to 500 MHz 500 MHz to 6000 MHz Rev. A C1 0.1 µF 33 pF C2 0.1 µF 33 pF C3 1 µF 1 µF L1 470 nH (Coilcraft 0603LS-471NXJL_ or equivalent) 47 nH (Coilcraft 0603CS-47NXJL_ or equivalent) － 10/12－ C4 68 pF 68 pF C5 1.2 nF 1.2 nF C6 1 µF 1 µF C7 68 pF 68 pF ADL5542 評価ボード W1 図 19 に ADL5542 評価ボードの回路図を示します。ボードでは 5 V の単電源を使用しています。 ボードで使用した部品を表 6 に示します。ボードの電源は、クリ ップ・オン・リード(VCC と GND)または 2 ピンのヘッダー(W1)を 介して供給できます。 VCC C6 1µF RFIN L1 47nH ADL5542 C2 33pF RFOUT 1 RFIN RFOUT 8 2 GND 3 GND 4 CB C3 1µF 06879-017 C4 68pF GND 7 GND GND 6 VPOS 5 DUT1 C7 68pF C8 OPEN C9 OPEN 図 19.評価ボードの回路図 06879-018 図 17.評価ボード・レイアウト(表面) 図 18.評価ボード・レイアウト(裏面) 表 6. 評価ボードの設定オプション Component DUT1 C1, C2 C3 C4, C5, C6, C7, C8, C9 Function Gain block AC coupling capacitors Low frequency bypass capacitor Power supply decoupling capacitors Default Value ADL5542 33 pF, 0402 1 µF, 0805 C4, C7 = 68 pF, 0603 C5 = 1.2 nF, 0603 C6 = 1 µF, 0805 C8, C9 = open 47 nH, 0603 (Coilcraft 0603CS-47NXJL_ or equivalent) L1 DC bias inductor VCC and GND W1 Clip-on terminals for power supply 2-pin header for connection of ground and supply via cable Rev. A － 11/12－ VCC 06879-019 C1 33pF C5 1.2nF ADL5542 外形寸法 図 20.8 ピン・ピン・フレーム・チップ・スケール・パッケージ[LFCSP_VD] 3 mm × 3 mm ボディ、極薄、デュアル・ピン (CP-8-2) 寸法: mm オーダー・ガイド Model ADL5542ACPZ-R71 ADL5542-EVALZ1 1 Temperature Range −40°C to +85°C Package Description 8-Lead LFCSP_VD、Tape and Reel Evaluation Board Z = RoHs 準拠製品 Rev. A － 12/12－ Package Option CP-8-2 Branding Q15