LT5512 - 1kHz~3gHz高信号レベル・アクティブ

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