LT5512 1kHz~3gHz高信号レベル・ アクティブ・ミキサ 特長 概要 広帯域RF、LO、IFの各動作 ■ 高入力IP3:30MHz∼900MHzで>20dBm 1900MHzで+17dBm ■ 標準変換利得:1dB ■ SSBノイズ指数:900MHzで11dB 1900MHzで14dB ■ LOバッファ内蔵:LOドライブ・レベルの影響なし ■ シングルエンドまたは差動のLOドライブ ■ 高LO-RF絶縁 ■ イネーブル機能 ■ 電源電圧範囲:4.5V~5.25V ■ 4mm×4mm QFNパッケージ LT®5512は、高直線性HF、VHFおよびUHFアプリケーション 向けに最適化されたアクティブ二重平衡ミキサ・デバイスで す。 このデバイスはミキサをドライブするLOバッファ・アンプと RFバッファ・アンプを内蔵し、優れたLO-RF絶縁を提供しま す。 また、バイアス回路を内蔵しているので、高精度の外付け 抵抗が不要で、 イネーブル制御(EN) ピンを使用してデバイス のパワーダウンが可能になります。 ■ RFポートとIFポートが外部で整合されるので、 ミキサを1MHz 以下という非常に低い周波数から最大3GHzの範囲で使用可 能です。差動LO入力はシングルエンドまたは差動入力ドライ ブが可能です。 LT5512はパッシブ・ダイオード・ミキサに対する高直線性の代 替デバイスです。変換損失を生じ、高いLOドライブ・レベルを 必要とするパッシブ・ミキサと異なり、変換利得が得られ、必 要なLOドライブ・レベルを大幅に引き下げることができます。 アプリケーション HF/VHF/uHF ミキサ セルラー/pCS/umTSインフラストラクチャ ■ 高直線性ミキサ・アプリケーション ■ ISm帯域レシーバ ■ 無線医療テレメトリ・システム (WmTS) ■ ■ L、LTC、LT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 変換利得、IIP3、NF およびLOリークとLO電力 600MHz無線医療テレメトリ・システム用高信号レベル・ダウンミキサ 6.8nH + LT5512 + RF RFIN 608MHz TO 614MHz 50Ω 21 0.01μF 19 LO– 8:1 + IF IFOUT 45MHz 50Ω 1.8pF 6.8pF 6.8nH 6.8pF 47nH EN 5V RF – BIAS IF – EN VCC2 VCC1 0.01μF 20 IIP3 15 VCC 4.5V TO 5.25V –20 13 11 SSB NF 9 5 1 –11 –40 LO-IF 7 3 1μF TA = 25C RF = 610MHz 0 HIGH-SIDE LO IF = 45MHz 17 –60 LO-RF GC –9 –5 –3 –7 LO POWER (dBm) LO LEAKAGE (dBm) LO 100Ω GC, SSB NF (dB), IIP3 (dBm) 0.01μF LOIN –5dBm TYP –1 1 –80 5512 TA01a 5512 TA01 5512fa 1 LT5512 パッケージ/発注情報 電源電圧 (VCC1、VCC2、IF+、IF−)........................................ 5.5V イネーブル電圧 ...................................... −0.3V~(VCC+0.3V) LO+~LO−差動電圧 ........................................................±1.5V .......................................................................(+6dBm相当) rF+~rF−差動電圧 ........................................................±0.7V .....................................................................(+11dBm相当) 動作温度範囲..................................................... −40℃~85℃ 保存温度範囲................................................... −65℃~125℃ リード温度(TJ)................................................................125℃ NC LO – LO+ NC TOP VIEW 16 15 14 13 12 GND NC 1 RF + 2 RF – 11 IF+ 17 3 10 IF – NC 4 6 7 8 EN VCC2 NC 9 5 VCC1 絶対最大定格 (Note 1) GND UF PACKAGE 16-LEAD (4mm × 4mm) PLASTIC QFN TJMAX = 125°C, θJA = 37°C/W EXPOSED PAD IS GROUND (PIN 17) (MUST BE SOLDERED TO PCB) Order part number part marking LT5512EUF 5512 Order Options Tape and Reel: Add #TR Lead Free: Add #PBF Lead Free Tape and Reel: Add #TRPBF Lead Free Part Marking: http://www.linear.com/leadfree/ 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。 DC電気的特性 (図2に示されているテスト回路) 注記がない限り、VCC = 5V、EN = "H"、TA = 25℃(Note 3)。 PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS Enable (EN) Low = Off, High = On Turn On Time 3 μs Turn Off Time 13 μs 50 μA Input Current VENABLE = 5V Enable = High (On) 3 V Enable = Low (Off) 0.3 V 5.25 V Power Supply Requirements (VCC) Supply Voltage 4.5 Supply Current Shutdown Current 56 EN = Low 74 mA 100 μA MAX UNITS AC電気的特性 PARAMETER CONDITIONS RF Input Frequency Range Requires Appropriate Matching MIN 0.001 to 3000 MHz LO Input Frequency Range Requires Appropriate Matching 0.001 to 3000 MHz IF Output Frequency Range Requires Appropriate Matching 0.001 to 2000 MHz LO Input Power 1kHz to 1700MHz (Resistive Match) 1200MHz to 3000MHz (Reactive Match) –11 –18 TYP –5 –10 1 –2 dBm dBm 5512fa 2 LT5512 AC電気的特性 ダウンミキサのアプリケーション: (図1と図2に示されているテスト回路)注記がない限り、VCC = 5V、EN = "H"、TA = 25℃、 (2トーンIIP3テストの場合–10dBm/トーン、Δf = 200kHz)、45MHz、140MHz、 および450MHzのテストの場合、 PRF = 10dBm 5dBmでハイサイドLO、900MHz、1900MHz、 および2450MHzのテストの場合、10dBmでローサイドLO。 (Note 2、3、4) PARAMETER CONDITIONS MIN Conversion Gain RF = 45MHz, IF = 2MHz RF = 140MHz, IF = 10MHz RF = 450MHz, IF = 70MHz RF = 900MHz, IF = 170MHz RF = 1900MHz, IF = 170MHz RF = 2450MHz, IF = 240MHz Conversion Gain vs Temperature TA = –40°C to 85°C, RF = 900MHz Input 3rd Order Intercept –1 TYP 1 2 1.1 0 1 2 MAX UNITS dB dB dB dB dB dB –0.011 dB/°C RF = 45MHz, IF = 2MHz RF = 140MHz, IF = 10MHz RF = 450MHz, IF = 70MHz RF = 900MHz, IF = 170MHz RF = 1900MHz, IF = 170MHz RF = 2450MHz, IF = 240MHz 20.4 20.7 21.3 21 17 13 dBm dBm dBm dBm dBm dBm Single-Sideband Noise Figure RF = 140MHz, IF = 10MHz RF = 450MHz, IF = 70MHz RF = 900MHz, IF = 170MHz RF = 1900MHz, IF = 170MHz RF = 2450MHz, IF = 240MHz 10.3 10.3 11 14 13.4 dB dB dB dB dB LO to RF Leakage fLO = 250kHz to 700MHz (Figure 1) fLO = 700MHz to 2500MHz (Figure 2) ≤–63 ≤–50 dBm dBm LO to IF Leakage fLO = 250kHz to 500MHz (Figure 1) fLO = 500MHz to 1250MHz (Figure 1) fLO = 700MHz to 1500MHz (Figure 2) fLO = 1500MHz to 1950MHz (Figure 2) fLO = 1950MHz to 2500MHz (Figure 2) ≤–35 ≤–40 ≤–45 ≤–40 ≤–32 dBm dBm dBm dBm dBm RF to LO Isolation fRF = 250kHz to 800MHz (Figure 1) fRF = 700MHz to 1200MHz (Figure 2) fRF = 1200MHz to 1700MHz (Figure 2) fRF = 1700MHz to 2500MHz (Figure 2) >61 >49 >46 >43 dB dB dB dB 2RF-2LO Output Spurious Product (fRF = fLO + fIF/2) 900MHz: fRF = 815MHz at –12dBm, fIF = 170MHz 1900MHz: fRF = 1815MHz at –12dBm, fIF = 170MHz –66 –59 dBc dBc 3RF-3LO Output Spurious Product (fRF = fLO + fIF/3) 900MHz: fRF = 786.67MHz at –12dBm, fIF = 170MHz 1900MHz: fRF = 1786.67MHz at –12dBm, fIF = 170MHz –83 –58 dBc dBc Input 1dB Compression RF = 10MHz to 500MHz (Figure 1) RF = 900MHz (Figure 2) RF = 1900MHz (Figure 2) 10.5 10.1 6.2 dBm dBm dBm Note 1:絶対最大定格はそれを超えるとデバイスの寿命に影響を及ぼす値。 Note 2:図1のテスト回路で測定された45mHz、 140mHzおよび450mHzの性能。図2のテスト回路 で測定された900mHz、1900mHzおよび2450mHzの性能。 Note 3:−40℃~85℃の温度範囲での仕様は設計、 特性評価および統計学的なプロセス・コン トロールとの相関で保証されている。 Note 4:SSBノイズ・フィギュアは、 rF入力に小信号ノイズ源とバンドパス・フィルタを使い、他の rF信号を与えずに測定される。 5512fa 3 LT5512 標準的DC性能特性 (図2に示されているテスト回路) 60 電源電流と電源電圧 シャットダウン電流と電源電圧 100 59 SUPPLY CURRENT (mA) SHUTDOWN CURRENT (A) TA = 85C 58 57 TA = 25C 56 55 54 TA = –40C 53 52 TA = 85C 10 TA = 25C 1 TA = –40C 51 50 4.75 5.25 5.0 SUPPLY VOLTAGE (V) 4.5 0.1 4.5 5.5 5.0 5.25 4.75 SUPPLY VOLTAGE (V) 5512 G01 5.5 5512 G02 標準的AC性能特性 (HF/VHF/UHFダウンミキサのアプリケーション) 注記がない限り、VCC = 5V、EN = "H"、PRF = 10dBm (2トーンIIP3テストの場合10dBm/トーン、Δf = 200kHz)、ハイサイドLO、PLO = 5dBm。 図1に示されているテスト回路。 LO-IF 14 12 IF = 10MHz GC 90 –40 –70 –40C 25C 85C 6 0 –30 –60 LO-RF 8 2 18 –50 10 4 20 –20 –80 –90 –100 12 10 SSB NF 8 6 4 22 20 –20 18 14 –30 –40 12 LO-IF –50 10 LO-RF –60 8 –70 6 4 2 –40C 25C 85C GC 0 400 425 450 475 RF FREQUENCY (MHz) –80 –90 –100 –110 500 5512 G06 GC, SSB NF (dB), IIP3 (dBm) 0 –10 LO LEAKAGE (dBm) GC, SSB NF (dB), IIP3 (dBm) 22 16 –40C 25C 85C 8 6 0 1 –7 –5 –3 –1 LO INPUT POWER (dBm) GC 4.5 変換利得およびIIP3と電源電圧 (450MHzのアプリケーション) 22 IIP3 20 18 TA = 25C RF = 450MHz IF = 70MHz 16 14 12 SSB NF 10 8 6 0 –11 IIP3 16 PLO = –5dBm RF = 450MHz IF = 70MHz 14 12 10 –40C 25C 85C 8 6 4 4 2 5.5 4.75 5 5.25 SUPPLY VOLTAGE (V) 5512 G05 変換利得、IIP3およびNFとLO電力 (450MHzのアプリケーション) 20 IF = 70MHz 12 10 2 –9 PLO = –5dBm RF = 140MHz IF = 10MHz 14 5512 G04 変換利得、 IIP3およびLOリークと (450MHzのアプリケーション) RF周波数 IIP3 16 4 GC 0 –11 IIP3 18 14 5512 G03 18 20 TA = 25C RF = 140MHz IF = 10MHz 16 2 –110 190 115 140 165 RF FREQUENCY (MHz) IIP3 22 GC (dB), IIP3 (dBm) 16 22 変換利得およびIIP3と電源電圧 (140MHzのアプリケーション) GC (dB), IIP3 (dBm) IIP3 18 0 –10 LO LEAKAGE (dBm) GC, SSB NF (dB), IIP3 (dBm) 20 変換利得、IIP3およびNFとLO電力 (140MHzのアプリケーション) GC, SSB NF (dB), IIP3 (dBm) 22 変換利得、IIP3およびLOリークと (140MHzのアプリケーション) RF周波数 GC GC 2 –9 –7 –5 –3 –1 LO INPUT POWER (dBm) 1 5512 G07 0 4.5 4.75 5 5.25 SUPPLY VOLTAGE (V) 5.5 5512 G08 5512fa 4 LT5512 標準的性能特性 (1900MHzのダウンミキサのアプリケーション) 注記がない限り、VCC = 5V、EN = "H"、TA = 25℃、1900MHzのRF入力整合、PRF = 10dBm(2トーンIIP3テストの場合10dBm/トーン、 Δf = 200kHz)、 ローサイドLO、PLO = 10dBm、170MHzで測定されたIF出力。図2に示されているテスト回路。 15 8 14 6 13 4 TA = 25C 12 IF = 170MHz 11 GC 0 1700 12 18 TA = –40C TA = 85C IIP3 10 8 6 CONV GAIN 4 TA = –40C 2 0 10 2100 1800 2000 1900 RF FREQUENCY (MHz) 14 4.5 TA = 25C TA = 85C 4.75 5.25 5.0 SUPPLY VOLTAGE (V) IIP3 10 19 0 –40C 25C 85C SSB NF 16 15 14 –30 –60 12 –70 11 –80 –4 TA = 25C –50 4 0 –18 –16 –14 –12 –10 –8 –6 LO INPUT POWER (dBm) TA = –40C IM3 TA = 25C –90 0 –21 –18 –15 –12 –9 –6 –3 RF INPUT POWER (dBm/TONE) 10 –2 –55 POUT (RF = 1900MHz) 3RF-3LO (RF = 1786.67MHz) –50 –70 2RF-2LO (RF = 1815MHz) –110 –22 –19 –16 –13 –10 –7 –4 RF INPUT POWER (dBm) 2 5512 G15 75 –65 –70 100 LO-IFのリークおよびLO-RFの リークとLO入力電力 fLO = 1730MHz TA = 25C –40 LO-IF –45 –50 LO-RF PRF = –10dBm –75 –90 –18 –16 –14 –12 –10 –8 –6 LO INPUT POWER (dBm) –2 3RF-3LOスパーと LO入力電力 –50 TA = 25C fLO = 1730MHz fRF = 1786.67MHz –55 –60 –65 PRF = –10dBm –70 –75 –80 PRF = –16dBm –4 5512 G14 TA = 25C fLO = 1730MHz fRF = 1815MHz PRF = –16dBm –85 –85 –1 0 25 50 TEMPERATURE (C) –60 –18 –16 –14 –12 –10 –8 –6 LO INPUT POWER (dBm) 3 –60 –80 –90 –25 –35 2RF-2LO (1/2 IF) スパーとLO入力電力 –50 SPUR LEVEL (dBm) IF OUTPUT POWER (dBm) –30 LOW-SIDE LO –50 5512 G13 IF出力電力、 2RF-2LO および3RF-3LOとRF入力電力 TA = 25C fLO = 1730MHz –10 PLO = –10dBm HIGH-SIDE LO –55 5512 G12 10 CONV GAIN 4 –30 TA = 85C –40 13 GC 6 –25 TA = 85C –20 6 2 8 –20 TA = –40C –10 POUT 17 12 8 20 SSB NF (dB) GC (dB), IIP3 (dBm) 14 10 IF出力電力、 出力IM3とRF入力電力 (2つの入力トーン) 18 16 10 5512 G11 SPUR LEVEL (dBm) 18 HIGH-SIDE LO 12 0 5.5 LOW-SIDE LO 14 5512 G10 POUT, IM3 (dBm/TONE) 20 IIP3 16 2 5512 G09 IIP3およびNFと 変換利得、 LO入力電力 変換利得およびIIP3と温度 IF = 170MHz RF = 1900MHz、 20 CONV GAIN (dB), IIP3 (dBm) 16 SSB NF (dB) GC (dB), IIP3 (dBm) LOW-SIDE LO HIGH-SIDE LO SSB NF TA = 25C 16 17 12 2 18 18 14 10 19 変換利得およびIIP3と電源電圧 LO LEAKAGE (dBm) 16 IIP3 CONV GAIN (dB), IIP3 (dBm) 18 変換利得、 IIP3およびNFとRF周波数 –4 –2 5512 G16 –90 –18 –16 –14 –12 –10 –8 –6 LO INPUT POWER (dBm) –4 –2 5512 G17 5512fa 5 LT5512 標準的性能特性 NC (ピン1、4、8、13、16) :内部で接続されていません。 これらの ピンはLOとRF間およびLOとIF間の絶縁をよくするために回 路基板上で接地します。 RF+、 RF (ピン2、3) :RF信号の差動入力。 これらのピンは差 動信号でドライブする必要があります。各ピンは15mA(合計 30mA) をシンクできるDCグランドに接続する必要がありま す。 このDCバイアス・リターンはバランのセンタータップまたは シャント・インダクタを使って実現することができます。RF入力 を50Ω(または75Ω) に整合させるために、 インピーダンス変換 が必要です。 EN (ピン5) :イネーブル・ピン。入力電圧が3Vより高いとき、 ピ ン6、7、10、 および11によって電力を供給されるミキサ回路がイ ネーブルされます。入力電圧が0.3Vより低いとき、 すべての回 路はディスエーブルされます。 イネーブル・ピンの標準的入力 電流はEN = 5Vのとき50μAで、EN = 0Vのとき0μAです。 V CC1(ピン6 ) :LOバッファ回路の電源ピン。標準的電流消 費は22mAです。 このピンは外部で他のV CCピンに接続し、 0.01μFと1μFのコンデンサでデカップリングします。 V CC2(ピン7 ) :バイアス回路の電源ピン。標準的電流消費は 4mAです。 このピンは外部で他のVCCピンに接続し、0.01μFと 1μFのコンデンサでデカップリングします。 GND (ピン9とピン12) :グランド。 これらのピンは絶縁を良くす るため内部で裏面のグランドに接続されています。 これらを 回路基板上のRFグランドに接続します。 ただし、 これらでパッ ケージの裏面コンタクトを介した主要な接地を置き換えること は意図されていません。 IF 、IF+ (ピン10 、11 ) :IF信号の差動出力。出力をマッチング させるために、 インピーダンス変換が必要になることがありま す。 これらのピンは、 インピーダンス・マッチング・インダクタ、 RFチョークコイル、 またはトランスのセンタータップを介して、 VCCに接続する必要があります。 LO、 LO+ (ピン14、15) :ローカル発振器の信号の差動入力。 これらは、 片方をDCブロッキング・コンデンサを介してRFグラ ンドに接続することにより、 シングルエンドで使用することが できます。 これらのピンは内部で2Vにバイアスされていますの で、DCブロッキング・コンデンサが必要です。LO入力を50Ω (または75Ω) に整合させるために、 インピーダンス変換が必要 です。 GROUND(ピン17) (裏面のコンタク : ト) :デバイス全体の回路 のグランド・リターン。 これはプリント回路基板のグランド・プ レーンに半田付けする必要があります。 ブロック図 BACKSIDE GROUND 17 + RF 2 LINEAR AMPLIFIER DOUBLE-BALANCED MIXER 15mA 15mA RF – 3 LO + 15 11 IF + 10 IF – 9 GND HIGH-SPEED LO BUFFER LO– 14 12 GND BIAS 5 EN 6 VCC1 7 VCC2 5512 BD 5512fa 6 LT5512 テスト回路 C6 16 6 RFIN T1 1:1 2 C4 RF 3 RF(MHz) 0.25 - 250 45 70 140 240 380 450 IF LT5512 GND REF DES VALUE SIZE T2 8:1 12 1 + 11 IF – NC C3 10 6 IFOUT 0.1MHz TO 100MHz 2 4 3 9 VCC1 VCC2 NC 5 EN 5V C4 39pF 100pF 68pF 33pF 18pF 12pF 10pF 13 LO– NC + EN RF INPUT MATCHING T1 L1, L2 WBC4-4L --47nH 27nH WBC1-1TL 12nH 6.8nH 5.6nH 4.7nH 14 + GND RF – 4 L2 15 LO NC 2 3 4 NC 1 L1 1 C7 R1 LOIN –5dBm 6 7 8 C1 VCC 4.5V TO 5.25V C2 5512 F01 PART NUMBER REF DES VALUE SIZE PART NUMBER R1 100Ω 0402 AAC CR05-101J C4 See Table 0402 AVX 0402 C1, C6, C7 0.01µF 0402 AVX 04023C103JAT L1, L2 See Table 0402 Toko LL1005-FH C2 1µF 0603 AVX 0603ZD105KAT T1 1:1 Coilcraft WBC1-1TL C3 1.8pF 0402 AVX 04025A1R8BAT T2 8:1 Mini-Circuits TC8-1 図1. HF/VHF/UHFダウンミキサ・アプリケーション用テスト回路 C6 C7 LOIN –10dBm 0.062" L3 17 16 RFIN 1 T1 4 1 ZO = 72Ω L = 2mm 2 C4 5 3 3 4 ZO = 72Ω L = 2mm NC T1 (MURATA) LDB21881M05C-001 LDB211G9010C-001 LDB212G4020C-001 C4 3.9pF 1.5pF 1.2pF LO + 14 LO– NC L1 IF RF LT5512 RF – IF – GND NC 5 GND 12 + 11 + T2 1 6 IFOUT 2 C3 10 RF GND DC 0.018" 13 GND EN L3 22nH 5.6nH 4.7nH 15 NC EN APPLICATION (MHz) 900 RF/170 IF 1900 RF/170 IF 2450 RF/240 IF ER = 4.4 0.018" C5 L2 9 4 3 VCC1 VCC2 NC 6 C3 6.8pF 6.8pF 3.3pF 7 8 R1 VCC C1 C2 5512 F02 REF DES VALUE SIZE PART NUMBER REF DES VALUE SIZE PART NUMBER C5, C6, C7 100pF 0402 Murata GRP1555C1H101J L1, L2 47nH 0402 Coilcraft 0402CS-47NX C1 0.01µF 0402 Murata GRP155R71C103K L3 See Table 0402 Toko LL1005-FH C2 1.0µF 0603 Taiyo Yuden LMK107F105ZA R1 10 0402 C4 See Table 0402 Murata GRP1555C T1 See Table C3 See Table 0402 Murata GRP1555C T2 8:1 図2. 900MHz∼2.5GHzダウンミキサ・アプリケーション用テスト回路 Murata LDB21 Series Mini-Circuits TC8-1 5512fa 7 LT5512 アプリケーション情報 LT5512は二重平衡ミキサ、RFバッファ・アンプ、高速リミット LOバッファ、 およびバイアス/イネーブル回路で構成されていま す。RF、LO、 およびIFの各差動ポートには、1MHz未満の低周 波数または最大3GHzの周波数でミキサを使用できるようにす る簡単な外部整合が必要です。 用できる場合、 これは、図3に示されているようなバランのセン タータップまたはピン2およびピン3からグランドに接続したバ イアス・チョークコイルを使って実現することができます。対象 となる周波数で入力インピーダンスが減少するのを避けるた めに、 バイアス・チョークの値を十分高くします。 2種類の評価回路を使用できます。HF/VHF/UHFの評価回路 を図1に、900MHz∼2.5GHzの評価回路を図2に示します。 こ れらの回路に対応するデモ・ボードのレイアウトをそれぞれ図 10、図11に示します。 よく使われるいくつかのRF周波数に対するピン2とピン3間の 差動入力インピーダンスと差動反射係数が表1にまとめてあ ります。図3と図4に示されているように、差動入力インピーダ ンスをバラン入力の適した値に変換するのに、 ローパス・イン ピーダンス整合が使われています。以下の例では、RF入力の ためのローパス・インピーダンス変換ネットワークの設計方法 を示します。 RF入力ポート 450MHzのアプリケーション用の関連した外部インピーダン ス整合用素子とともに、差動RF入力の簡略回路図を図3に示 します。各RF入力は、15mAをシンクできる、抵抗値の低いグ ランドへのDCリターンを必要とします。差動RF入力信号が使 LT5512 VBIAS VCC 15mA 15mA 2 Q = (R S / RL ) – 1 = (50 / 18 . 1) – 1 = 1 . 328 C4 = 3 L1 4.7nH L2 4.7nH C4 10pF 表1から、450MHzでの差動入力インピーダンスは18.1+j5.2 です。図4に示されているように、5.2Ωのリアクタンスが分割さ れ、半分ずつ18.1Ωの負荷抵抗のそれぞれの側に接続されて います。整合ネットワークは、 内部インダクタンスに直列に接続 された追加のインダクタンス、 および望みの50Ωのソース・イン ピーダンスと並列に接続されたコンデンサで構成されます。 容量(C4) とインダクタンスは次のように計算されます。 Q 1 . 328 = = 9 . 4pF(10pFを使用) ω RS 2π • 450MHz • 50 L1, L2 = 1 8 . 1 • 1 . 328 RL • Q = 2 • 2π • 450MHz 2ω = 4 . 2nH(4.7nHを使用) 表1.RF入力の差動インピーダンス 1:1 RFIN 50Ω 5512 F03 図3.450MHzのアプリケーションのための 外部整合付きRF入力 L1 2 RS 50Ω C4 L2 3 1/2 XINT j2.6 1/2 XINT j2.6 RL 18.1Ω LT5512 5512 F04 図4.450MHzのRF入力整合 Frequency (MHz) Differential Input Impedance Differential S11 Mag Angle 10 18.2 + j0.14 0.467 179.6 44 18 + j0.26 0.470 178.6 240 18.1 + j2.8 0.471 172.6 450 18.1 + j5.2 0.473 166.3 950 18.7 + j11.3 0.479 150.8 1900 20.6 + j22.8 0.503 124.3 2150 21.4 + j26.5 0.512 116.9 2450 22.5 + j30.5 0.522 109.2 2700 24.1 + j34.7 0.530 101.7 5512fa 8 LT5512 アプリケーション情報 RF PORT RETURN LOSS (dB) 0 表2.LO入力の差動インピーダンス Frequency (MHz) –5 –10 –15 900MHz –20 –25 –30 140MHz 50 100 450MHz 1900MHz 1000 RF FREQUENCY (MHz) 3000 5512 F05 図5. RF入力のリターン損失 (140MHz、450MHz、900MHz、1900MHzの整合) 900MHzを超える高い周波数では、 これと同じ整合方法が使 用されますが、外部インダクタンスを計算する際にデバイスの 入力リアクタンスを考慮することが重要です。図2に示されてい るように、高周波数の評価用ボードには、 チップ・インダクタの 代わりに短い (2mm) 72Ωのマイクロストリップ・ラインを使用し て必要なインダクタンスを実現します。 いくつかの周波数 (45MHz∼2.45GHz) の外部整合の値を図1 と図2に示します。図5のグラフに、RF入力リターン損失の測定 値を示します。 LO入力ポート LOバッファ・アンプは、高直線性を得るため、 ミキサ・クワッド をドライブするように設計された複数の高速リミティング差動 アンプで構成されています。LO+ピンとLOピンは差動または シングルエンドのドライブ用に設計されています。両方のLOピ ンは内部で2VDCにバイアスされています。 LO + 15 C6 0.01μF 200Ω 2V 200Ω C7 0.01μF R1 100Ω VCC Mag Angle 750 263 + j172 0.766 –10.2 213 + j178 0.760 –13.4 1250 175 + j173 0.752 –16.6 1500 146 + j164 0.743 –19.8 1750 125 + j153 0.733 –22.8 2000 108 + j142 0.722 –25.8 2250 95 + j131 0.709 –28.9 2500 86 + j122 0.695 –31.8 2750 78 + j133 0.68 –34.6 LO入力の簡略回路図を (簡単な抵抗による整合およびDCブ ロッキング・コンデンサと共に)図6に示します。 これは1.5GHz より低いLO周波数に対して推奨される整合です。内部(DC) 抵抗は400Ωです。 デバイスに必要なLOドライブは150mVRMS (標準) で、50ΩのソースまたはPECLのようなインピーダンス の高いソースから得ることができます。入力段は性能を著しく 落とすことなく10dBのオーバードライブに耐えますが、外部整 合抵抗は、 デバイスが受け取るLO信号の振幅を小さくするた めにのみ必要です。LOポートの抵抗による整合は、低周波数 の評価用ボードに使用されます (図1を参照)。 1.5GHzより高い周波数では、 内部容量がかなり大きくなり、直 列インダクタ1個とDCブロッキング・コンデンサを用いた50Ω へのリアクティブ整合が推奨されます。図7に回路図を示しま す。 L3 LO + 15 C6 100pF 200Ω 2V 14 LO – 14 200Ω VCC C7 100pF LO – Differential S11 1000 LOIN 50Ω –10dBm LOIN –5dBm Differential Input Impedance LT5512 LT5512 5512 F07 5512 F06 図6.抵抗による整合を用いたLO入力 図7. リアクティブ整合を用いたLO入力 5512fa 9 LT5512 アプリケーション情報 は、C3をできる限りIF+/IFピンに近づけて配置してください。 C3に直列なインダクタンス (ビア孔など) は、 たとえ小さな値で あっても、IIP3を大きく劣化させる可能性があります。C3の値 は内部容量の値だけ小さくします (表3を参照)。 この整合ネッ トワークは簡単で、狭帯域のIFアプリケーションに十分な選 択性を与えます。 0 RETURN LOSS (dB) –5 –10 4.7nH 5.6nH 6.8nH –15 –20 8.2nH –25 10nH –30 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 FREQUENCY (MHz) 1573 F08 図8. 様々なL3の値に対するシングルエンド LOポートのリターン損失と周波数 LO+ピンとLOピンの間の差動入力インピーダンスと差動反 射係数を表2にまとめます。 このデータは、直列整合インダクタ (L3)の値を計算するのに使用できます。代わりのデータとし て、様々なL3の値に対するLO入力のリターン損失と周波数の 測定値を図8に示します。LOポートのリアクティブ整合は、高 周波数の評価用ボードに使用されます (図2を参照)。 IF出力ポート 差動IF出力 (IF+とIF) は、図9に示されているように、 内部で ミキサのスイッチング・トランジスタのコレクタに接続されてい ます。 これらの出力は、最適動作を実現するために、RFバラン または180度ハイブリッドを介して外部で結合します。 これら両 方のピンは電源電圧でバイアスする必要があります。 この電圧 は整合インダクタを通して (図2参照)、 または出力トランスのセ ンタータップを通して (図1を参照)印加することができます。 こ れらのピンはESDダイオードで保護されています。 これらのダイ オードにより、 ピークAC信号はVCCより1.3V上までスイングす ることができます。 表 3に示されているように、I F出力差 動インピーダンスは 0.44pFに並列接続された約390Ωになります。 ワイヤレス・アプ リケーションに適した簡単なバンドパスIF整合ネットワークを 図9に示します。 ここで、L1、L2、 およびC3により、望みのIF出力 周波数が設定されます。 390Ωの差動出力は次に直接差動フィ ルタに接続するか、 または8:1のバランに接続してインピーダ ンスを50Ωまで下げることができます。直線性を最大にするに 100MHzより低いIF周波数では、最も簡単なIF整合方法とし て、図1に示すように、IFピンに8:1トランスを接続します。 トラン + スのセンタータップを介してIF ピンとIF ピンにDCバイアス が与えられます。小さな値のIFコンデンサ (C3) はLO-IFリーク を改善し、不要なイメージ周波数を減衰させます。 インダクタ は必要ありません。 表3.IF出力の差動インピーダンス (並列相当) Frequency (MHz) Differential Output Impedance 10 396 II - j10k Differential S11 Mag Angle 0.766 0 70 394 II - j5445 0.775 –1.1 170 393 II - j2112 0.774 –2.8 240 392 II - j1507 0.773 –3.9 450 387 II - j798 0.772 –7.3 750 377 II - j478 0.768 –12.2 860 371 II - j416 0.766 –14.0 1000 363 II - j359 0.762 –16.2 1250 363 II - j295 0.764 –19.6 1500 346 II -j244 0.756 –23.6 1900 317 II - j192 0.743 –29.9 LT5512 11 IF+ L1 400Ω TO VCC DIFFERENTIAL FILTER OR BALUN C3 L2 10 IF– 5512 F09 図9. バンドパス整合素子を使用した IF出力の等価回路 5512fa 10 LT5512 パッケージ UFパッケージ 16ピン・プラスチックQFN (4mm 4mm) (reference LTC dWg # 05-08-1692) 0.72 ±0.05 4.35 ± 0.05 2.15 ± 0.05 2.90 ± 0.05 (4 SIDES) パッケージの外形 0.30 ±0.05 0.65 BCS 推奨する半田パッドのピッチと寸法 底面図―露出パッド 4.00 ± 0.10 (4 SIDES) R = 0.115 TYP 0.75 ± 0.05 0.55 ± 0.20 15 16 PIN 1 1 2.15 ± 0.10 (4-SIDES) 2 (UF) QFN 0102 0.200 REF 0.00 – 0.05 0.30 ± 0.05 0.65 BSC NOTE: 1. 図面はJEDECのパッケージ外形MO-220バリエーション (WGGC) に適合 2. すべての寸法はミリメートル 3. 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 4. 露出パッドは半田メッキとする 5512fa 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。 11 LT5512 アプリケーション情報 LO LO RF IF RF 図10.HF/VHF/UHF評価用ボードのレイアウト (DC933A) IF 図11.高周波数の評価用ボードのレイアウト (DC4788) 関連製品 製品番号 説明 注釈 LT5511 高直線性アップコンバーティング・ミキサ RF出力:最大3GHz、IIP3:17dBm、内蔵LOバッファ LT5514 デジタル利得制御付き超低歪みIFアンプ/ADCドライバ 帯域幅:850MHz、OIP3:47dBm(100MHz)、 利得制御範囲:10.5dB∼33dB LT5515 1.5GHz∼2.5GHz直接変換直交復調器 IIP3:20dBm、内蔵LO直交ジェネレータ LT5516 0.8GHz∼1.5GHz直接変換直交復調器 IIP3:21.5dBm、内蔵LO直交ジェネレータ LT5517 40MHz∼900MHz直交復調器 IIP3:21dBm、内蔵LO直交ジェネレータ LT5519 0.7GHz∼1.4GHz高直線性 アップコンバーティング・ミキサ IIP3:1GHzで17.1dBm、50Ω整合付き内蔵RF出力トランス、 シングルエンドのLOポートとRFポートの動作 LT5520 1.3GHz∼2.3GHz高直線性アップコンバーティング・ミキサ IIP3:1.9GHzで15.9dBm、50Ω整合付き内蔵RF出力トランス、 シングルエンドのLOポートとRFポートの動作 LT5521 10MHz∼3700MHz高直線性 アップコンバーティング・ミキサ IIP3:1.95GHzで24.2dBm、NF = 12.5dB、3.15V∼5.25Vの電源、 シングルエンドのLOポート動作 LT5522 400MHz∼2.7GHz高信号レベル・ ダウンコンバーティング・ミキサ 4.5V∼5.25V電源、IIP3:900MHzで25dBm、NF = 12.5dB、 50ΩのシングルエンドのRFポートとLOポート LT5524 低消費電力、低歪みADCドライバ (利得をデジタルでプログラム可能) インフラストラクチャ 帯域幅:450MHz、OIP3:40dBm、利得制御範囲:4.5dB∼27dB LT5525 高直線性、低消費電力の ダウンコンバーティング・ミキサ シングルエンド50ΩのRFポートとLOポート、 IIP3:17.6dBm(1900MHz)、ICC = 28mA LT5526 高直線性、低消費電力のダウンコンバーティング・ミキサ LT5527 400MHz∼3.7GHz、 高信号レベル・ダウンコンバーティング・ミキサ シングルエンド50ΩのRFポートとLOポート、IIP3:1.9GHzで23.5dBm LT5528 1.5GHz∼2.4GHz高直線性ダイレクトI/Q変調器 OIP3:2GHzで21.8dBm、 ノイズ・フロア:159dBm/Hz、 全てのポートで50Ωのインタフェース 3V∼5.3V電源、IIP3:16.5dBm、RF:100kHz∼2GHz、 NF = 11dB、ICC = 28mA、LO-RFリーク:65dBm 5512fa 12 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 ● ● LT/LT 1005 REV A • PRINTED IN JAPAN LINEAR TECHNOLOGY CORPORATION 2005