NJG1142KA1 モバイル TV 用広帯域 LNA GaAs MMIC 概要 NJG1142KA1 は、モバイルテレビを主用途としたバイパス機能付 き広帯域低雑音増幅器です。ロジック回路を内蔵しており、1 ビット の切替電圧で High Gain／Low Gain モードの切替が可能です。 170MHz~900MHz の広帯域において、高利得・低歪みを低消費電 力で実現し、かつ外部素子によるインピーダンス整合を不要としま した。ESD 保護回路を内蔵しており、高 ESD 耐圧を有します。 パッケージには、小型で、実装しやすい、ハロゲンフリーに対応 した FLP6-A1 を採用しました。 外形 NJG1142KA1 アプリケーション 広帯域(170MHz～900MHz)用途 デジタル TV、モバイル TV、モバイルフォン及びタブレート PC など 特徴 動作周波数範囲 動作電圧 ［High Gain モード］ 低消費電流 高利得 低雑音指数 高 P-1dB(IN) 高入力 IP3 ［Low Gain モード］ 消費電流 利得(低損失) 高 P-1dB(IN) 高入力 IP3 170MHz~900MHz +2.8V/+1.8Vtyp. 6mA typ. +14.0dB typ. 1.5dB typ. 0dBm typ. +2.0dBm typ. @Vdd=2.8V @Vdd=2.8V @Vdd=2.8V @Vdd=2.8V @Vdd=2.8V 11μA typ. -1.0dB typ. +17.0dBm typ. +22.0dBm typ. @Vdd=2.8V @Vdd=2.8V @Vdd=2.8V @Vdd=2.8V 外部素子 3 個 (キャパシタ：2 個、インダクタ：1 個) パッケージ FLP6-A1 (パッケージサイズ : 1.6mm x 1.6mm x 0.55mm typ.) RoHS、ハロゲンフリー対応 端子配列 (Top View) 4 3 GND 5 RFOUT GND Bias circuit 6 Logic circuit RFIN ■端子配列 1. VCTL 2. GND 3. RFOUT 2 GND 1 VCTL 1Pin INDEX VCTL H L 4. GND 5. GND 6. RFIN ■真理値表 “H” = VCTL(H) ,“L” = VCTL(L) LNA Mode High Gain Mode Low Gain Mode 注: 本資料に記載された内容は変更することがありますので、ご了承下さい。 Ver.2015-05-26 -1- NJG1142KA1 絶対最大定格 T a=+25°C, Zs=Zl=50Ω 項目 記号 条件 定格 単位 電源電圧 VDD 5.0 V 切替電圧 VCTL 5.0 V 入力電力 Pin VDD=2.8V +15 dBm 消費電力 PD 4 層(74.2x74.2mm) FR4 基板実装時、T j=150℃ 580 mW 動作温度 T opr -40～+85 ℃ 保存温度 T stg -55～+150 ℃ 電気的特性 1 (DC 特性 1) 共通条件: VDD=2.8V, T a=+25°C, Zs=Zl=50Ω, 回路は指定の外部回路による 項目 最小 標準 最大 単位 VDD 2.3 2.8 3.6 V 切替電圧(High) VCTL(H) 1.3 1.8 3.6 V 切替電圧(Low) VCTL(L) 0 0 0.5 V 電源電圧 動作電流 1 (High Gain モード) 動作電流 2 (Low Gain モード) 切替電流 -2- 記号 条件 IDD1 RF OFF, VCTL=1.8V - 6.0 9.5 mA IDD2 RF OFF, VCTL=0V - 11.0 25.0 µA ICTL RF OFF, VCTL=1.8V - 6.0 10.0 µA NJG1142KA1 電気的特性 1(RF 特性 1：High Gain モード) 共通条件: VDD=2.8V, VCTL=1.8V, fRF=170~900MHz,T a=+25°C, Zs=Zl=50Ω, 回路は指定の外部回路による 項目 小信号電力利得 1 雑音指数 1 1dB 利得圧縮時 入力電力 1 入力 3 次インター セプトポイント 1 アイソレーション 1 記号 条件 最小 標準 最大 単位 Gain1 基板、コネクタ損失除く ※1 11.0 14.0 18.0 dB NF1 基板、コネクタ損失除く ※2 - 1.5 1.9 dB -5.0 0.0 - dBm -3.0 +2.0 - dBm - ‐19.0 - dB P-1dB(IN)1 IIP3_1 ISL1 f1=f RF, f2=f RF+100kHz, Pin=-26dBm 基板、コネクタ損失除く ※1 RF IN VSWR1 VSWRi1 - 1.5 2.3 - RF OUT VSWR1 VSWRo1 - 1.5 2.2 - ※ 1 入出力側基板、コネクタ損失 0.035dB(170MHz), 0.088dB(620MHz), 0.120dB(900MHz) ※ 2 入力側基板、コネクタ損失 0.018dB(170MHz), 0.044dB(620MHz), 0.060dB(900MHz) 電気的特性 1(RF 特性 2： Low Gain モード) 共通条件: VDD=2.8V, VCTL=0V, f RF=170~900MHz, T a=+25°C, Zs=Zl=50Ω, 回路は指定の外部回路による 項目 小信号電力利得 2 1dB 利得圧縮時 入力電力 2 入力 3 次インター セプトポイント 2 記号 条件 最小 標準 最大 単位 Gain2 基板、コネクタ損失除く ※1 -2.5 -1.0 - dB +14.0 +17.0 - dBm +17.0 +22.0 - dBm P-1dB(IN)2 IIP3_2 f1=f RF, f2=f RF+100kHz, Pin=-8dBm RF IN VSWR2 VSWRi2 - 1.5 2.0 - RF OUT VSWR2 VSWRo2 - 1.5 2.0 - ※ 1 入出力側基板、コネクタ損失 0.035dB(170MHz), 0.088dB(620MHz), 0.120dB(900MHz) -3- NJG1142KA1 電気的特性 2(DC 特性 1) 共通条件: VDD=1.8V, T a=+25°C, Zs=Zl=50Ω, 回路は指定の外部回路による 項目 最小 標準 最大 単位 VDD - 1.8 - V 切替電圧(High) VCTL(H) - 1.8 - V 切替電圧(Low) VCTL(L) - 0 - V 電源電圧 動作電流 1 (High Gain モード) 動作電流 2 (Low Gain モード) 切替電流 記号 条件 IDD1 RF OFF, VCTL=1.8V - 4.2 - mA IDD2 RF OFF, VCTL=0V - 6.4 - µA ICTL RF OFF, VCTL=1.8V - 5.6 - µA 電気的特性 2(RF 特性 1：High Gain モード) 共通条件: VDD=1.8V, VCTL=1.8V, fRF=170~900MHz,T a=+25°C, Zs=Zl=50Ω, 回路は指定の外部回路による 項目 小信号電力利得 1 雑音指数 1 1dB 利得圧縮時 入力電力 1 入力 3 次インター セプトポイント 1 アイソレーション 1 記号 条件 最小 標準 最大 単位 Gain1 基板、コネクタ損失除く ※1 - 12.1 - dB NF1 基板、コネクタ損失除く ※2 - 1.75 - dB - -1.6 - dBm f1=f RF, f2=f RF+100kHz, Pin=-26dBm - +2.0 - dBm 基板、コネクタ損失除く ※1 - ‐18.4 - dB P-1dB(IN)1 IIP3_1 ISL1 RF IN VSWR1 VSWRi1 - 1.67 - - RF OUT VSWR1 VSWRo1 - 1.96 - - ※ 1 入出力側基板、コネクタ損失 0.035dB(170MHz), 0.088dB(620MHz), 0.120dB(900MHz) ※ 2 入力側基板、コネクタ損失 0.018dB(170MHz), 0.044dB(620MHz), 0.060dB(900MHz) -4- NJG1142KA1 電気的特性 2(RF 特性 2： Low Gain モード) 共通条件: VDD=1.8V, VCTL=0V, f RF=170~900MHz, T a=+25°C, Zs=Zl=50Ω, 回路は指定の外部回路による 項目 小信号電力利得 2 1dB 利得圧縮時 入力電力 2 入力 3 次インター セプトポイント 2 記号 条件 最小 標準 最大 単位 Gain2 基板、コネクタ損失除く ※1 - -1.1 - dB - +18.9 - dBm - +24.0 - dBm P-1dB(IN)2 IIP3_2 f1=f RF, f2=f RF+100kHz, Pin=-8dBm RF IN VSWR2 VSWRi2 - 1.33 - - RF OUT VSWR2 VSWRo2 - 1.15 - - ※ 1 入出力側基板、コネクタ損失 0.035dB(170MHz), 0.088dB(620MHz), 0.120dB(900MHz) 端子情報 番号 端子名 機能説明 1 VCTL 切替電圧供給端子です。 2 GND 接地端子(0V)です。極力 IC ピン近傍で接地電位に接続して下さい。 3 RFOUT RF 信号出力端子です。この端子は LNA 電源電圧供給端子も兼ねて いますので、外部回路図に示すチョークインダクタ L1 を介して電源 を供給して下さい。 4 GND 接地端子(0V)です。極力 IC ピン近傍で接地電位に接続して下さい。 5 GND 接地端子(0V)です。極力 IC ピン近傍で接地電位に接続して下さい。 6 RFIN RF 信号入力端子です。この端子は IC 内部に DC ブロッキングキャ パシタが内蔵されています。 -5- NJG1142KA1 特性例（High Gain モード） 共通条件：VDD=2.8V, VCTL=1.8V,T a=+25°C, Zs=Zl=50Ω, 回路は指定の外部回路による Pout vs. Pin Gain, IDD vs. Pin (freq=620MHz) (freq=620MHz) 16 10 Gain 14 Gain (dB) 0 -10 Pout 40 12 30 10 20 IDD -20 8 -30 10 P-1dB(IN)=0dBm P-1dB(IN)=0dBm -40 -40 -30 -20 -10 0 6 -40 10 0 -30 Pin (dBm) -10 0 Pout, IM3 vs. Pin NF, Gain vs. frequency (freq=50~2000MHz) 20 4 16 3.5 0 Noise Figure (dB) Pout -20 -40 IM3 -60 -80 14 Gain 3 2.5 2 8 NF 1.5 6 1 4 0.5 2 (Exclude PCB, Connector Losses) 0 -30 -20 -10 0 10 20 0 500 Pin (dBm) 1000 1500 0 2000 frequency (MHz) P-1dB(IN) vs. frequency IIP3, OIP3 vs. frequency (freq=50~2000MHz) (f1=50~2000MHz, f2=f1+100kHz, Pin=-26dBm) 10 12 10 IIP3=+2.4dBm -100 -40 10 Pin (dBm) (f1=620MHz, f2=f1+100kHz) Pout, IM3 (dBm) -20 20 5 IIP3, OIP3 (dBm) P-1dB(IN) (dBm) OIP3 0 -5 15 10 5 IIP3 -10 0 0 500 1000 frequency (MHz) -6- 1500 2000 0 500 1000 frequency (MHz) 1500 2000 Gain (dB) Pout (dBm) 50 IDD (mA) 20 NJG1142KA1 ■特性例（High Gain モード） 共通条件：VCTL=1.8V,Ta=+25°C, Zs=Zl=50Ω, 回路は指定の外部回路による NF, Gain vs. VDD P-1dB(IN) vs. VDD (freq=620MHz) 4 14 Gain 3 12 2.5 10 2 8 NF 1.5 6 1 4 0.5 Gain (dB) P-1dB(IN) (dBm) Noise Figure (dB) 3.5 (freq=620MHz) 10 16 5 0 -5 2 (Exclude PCB, Connector Losses) 0 1.5 -10 1.5 0 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 2.0 2.5 VDD (V) 3.0 3.5 4.0 4.5 3.5 4.0 4.5 3.5 4.0 4.5 VDD (V) IIP3, OIP3 vs. VDD VSWR vs. VDD (f1=620MHz, f2=f1+100kHz, Pin=-26dBm) (freq=620MHz) 20 3 15 2.5 VSWR IIP3, OIP3 (dBm) OIP3 10 5 2 1.5 IIP3 0 1.5 2.0 VSWRi 2.5 3.0 3.5 4.0 1 1.5 4.5 2.0 2.5 3.0 VDD (V) VDD (V) Isolation vs. VDD IDD vs. VDD (freq=620MHz) 0 (RF OFF) 10 -5 8 -10 IDD (mA) Isolation (dB) VSWRo -15 6 4 -20 2 -25 -30 1.5 2.0 2.5 3.0 VDD (V) 3.5 4.0 4.5 0 1.5 2.0 2.5 3.0 VDD (V) -7- NJG1142KA1 ■特性例（High Gain モード） 共通条件：VDD=2.8V, VCTL=1.8V, Zs=Zl=50Ω, 回路は指定の外部回路による NF, Gain vs. Temperature P-1dB(IN) vs. Tempareture (freq=620MHz) 16 3.5 14 Gain Noise Figure (dB) 3 12 2.5 10 2 8 NF 1.5 6 1 4 0.5 (freq=620MHz) 10 Gain (dB) P-1dB(IN) (dBm) 4 5 0 -5 2 (Exclude PCB, Connector Losses) 0 -40 -20 0 20 40 60 -10 -40 0 100 80 -20 0 Temperature (oC) 20 40 60 80 100 80 100 Tempareture (oC) IIP3, OIP3 vs. Temperature VSWR vs. Temperature (f1=620MHz, f2=f1+100kHz, Pin=-26dBm) (freq=620MHz) 20 3 15 2.5 VSWR 10 5 2 VSWRo 1.5 IIP3 0 -40 -20 VSWRi 0 20 40 60 80 1 -40 100 -20 0 Temperature (oC) 40 60 IDD, ICTL vs. Temperature Isolation vs. Temperature (RF OFF) (freq=620MHz) 0 10 -5 8 25 IDD 20 -10 IDD (mA) Isolation (dB) 20 Temperature (oC) -15 6 15 4 10 ICTL -20 2 5 -25 -30 -40 -20 0 20 40 60 Temperature (oC) -8- 80 100 0 -40 -20 0 20 40 60 Temperature (oC) 80 0 100 ICTL (µ µ A) IIP3, OIP3 (dBm) OIP3 NJG1142KA1 特性例（High Gain モード） 共通条件：VDD=2.8V, VCTL=1.8V, T a=+25°C, Zs=Zl=50Ω, 回路は指定の外部回路による S11, S22 VSWRi, VSWRo S21, S12 Zin, Zout -9- NJG1142KA1 特性例（High Gain モード） 共通条件：VDD=2.8V, VCTL=1.8V,T a=+25°C, Zs=Zl=50Ω, 回路は指定の外部回路による S11, S22 (freq=50MHz~20GHz) S21, S12 (freq=50MHz~20GHz) K factor vs. frequency (freq=50MHz~20GHz) 20 o +25 C o +60 C o o +85 C -40 C o -20 C K factor 15 o 0C 10 5 0 0.0 5.0 10 frequency (GHz) - 10 - 15 20 NJG1142KA1 特性例（Low Gain モード） 共通条件:VDD=2.8V, VCTL=0V, Ta=+25°C, Zs=Zl=50Ω, 回路は指定の外部回路による Pout vs. Pin Gain, IDD vs. Pin (freq=620MHz) (freq=620MHz) 0 10 Gain -2 Gain (dB) 0 Pout (dBm) 50 -10 Pout -20 40 -4 30 -6 20 IDD -8 -30 10 P-1dB(IN)=22.2dBm P-1dB(IN)=+22.2dBm -40 -40 -30 IDD (µ A) 20 -20 -10 0 10 20 -10 -40 30 0 -30 -20 Pin (dBm) -10 0 10 20 30 Pin (dBm) Pout, IM3 vs. Pin Gain vs. frequency (f1=620MHz, f2=f1+100kHz) (freq=50~2000MHz) 0 40 20 Gain (dB) Pout, IM3 (dBm) -2 Pout 0 -20 IM3 -40 -4 -6 -60 -8 -80 IIP3=+23.8dBm -100 -30 -10 -20 -10 0 10 20 0 30 500 Pin (dBm) 1500 P-1dB(IN) vs. frequency IIP3, OIP3 vs. frequency (freq=50~2000MHz) (f1=50~2000MHz, f2=f1+100kHz, Pin=-8dBm) 25 2000 30 20 IIP3, OIP3 (dBm) P-1dB(IN) (dBm) 1000 frequency (MHz) 15 10 5 IIP3 25 OIP3 20 15 10 0 500 1000 frequency (MHz) 1500 2000 0 500 1000 1500 2000 frequency (MHz) - 11 - NJG1142KA1 特性例（Low Gain モード） 共通条件: VCTL=0V, Ta=+25°C, Zs=Zl=50Ω, 回路は指定の外部回路による Gain vs. VDD P-1dB(IN) vs. VDD (freq=620MHz) 0 (freq=620MHz) 25 P-1dB(IN) (dBm) Gain (dB) -1 -2 -3 20 15 10 -4 -5 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 5 1.5 4.5 2.0 2.5 IIP3, OIP3 vs. VDD VSWR vs. VDD 4.0 4.5 4.0 4.5 (freq=620MHz) 2 30 1.8 IIP3 VSWR IIP3, OIP3 (dBm) 3.5 VDD (V) (f1=620MHz, f2=f1+100kHz, Pin=-8dBm) 25 3.0 VDD (V) OIP3 20 1.6 1.4 VSWRi 15 1.2 VSWRo 10 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 VDD (V) (RF OFF) 25 IDD (µ A) 20 15 10 5 0 1.5 2.0 2.5 3.0 VDD (V) - 12 - 2.0 2.5 3.0 VDD (V) IDD vs. VDD 30 1 1.5 3.5 4.0 4.5 3.5 NJG1142KA1 ■特性例（Low Gain モード） 共通条件: VDD=2.8V, VCTL=0V, Zs=Zl=50Ω, 回路は指定の外部回路による Gain vs. Temperature P-1dB(IN) vs. Tempareture (freq=620MHz) 0 (freq=620MHz) 25 P-1dB(IN) (dBm) Gain (dB) -1 -2 -3 20 15 10 -4 -5 -40 -20 0 20 40 60 80 5 -40 100 -20 0 Temperature (oC) 20 IIP3, OIP3 vs. Temperature 60 80 100 VSWR vs. Temperature (f1=620MHz, f2=f1+100kHz, Pin=-8dBm) (freq=620MHz) 2 30 IIP3 1.8 OIP3 1.6 25 VSWR IIP3, OIP3 (dBm) 40 Tempareture (oC) 20 1.4 VSWRi 15 1.2 VSWRo 10 -40 -20 0 20 40 60 80 1 -40 100 -20 0 20 40 60 Temperature (oC) Temperature (oC) IDD vs. Temperature IDD vs. VCTL (RF OFF) 30 80 100 (RF OFF) 8 7 25 6 IDD (mA) IDD (µ A) 20 15 10 5 4 3 2 +25 C o +60 C o +85 C -20 C 5 0 -40 o -40 C 1 -20 0 20 40 60 Temperature (oC) 80 100 0 0.0 0C 0.5 1.0 1.5 2.0 o o o 2.5 3.0 VCTL (V) - 13 - NJG1142KA1 ■特性例（Low Gain モード） 共通条件: VDD=2.8V, VCTL=0V, T a=+25°C, Zs=Zl=50Ω, 回路は指定の外部回路による - 14 - S11, S22 S21, S12 VSWRi, VSWRo Zin, Zout NJG1142KA1 ■特性例（Low Gain モード） 共通条件: VDD=2.8V, VCTL=0V, T a=+25°C, Zs=Zl=50Ω, 回路は指定の外部回路による S11, S22 (50MHz~20GHz) S21, S12 (50MHz~20GHz) K factor vs. frequency (freq=50MHz~20GHz) 20 o +25 C o o +60 C o +85 C -40 C o -20 C K factor 15 o 0C 10 5 0 0.0 5.0 10 15 20 frequency (GHz) - 15 - NJG1142KA1 外部回路図 (Top View) C1 330pF RF OUT 4 3 GND L1 RFOUT 270nH 5 GND Bias circuit 6 Logic circuit RF IN VDD C2 2 1000pF GND VCTL 1 RFIN VCTL 1Pin INDEX 基板実装図 ■チップ部品リスト (Top View) 部品番号 L1 VDD C1, C2 C2 L1 RF IN C1 RF OUT VCTL 型名 太陽誘電製 HK1005 シリーズ 村田製作所製 GRM15 シリーズ ■PCB 基板材質 : FR4 基板厚 : 0.2mm マイクロストリップライン幅 : 0.40mm (Z0=50Ω) 外形サイズ : 16.8mm x 16.8mm 1Pin INDEX デバイス使用上の注意 ・ C1 は DC ブロッキングキャパシタ、C2 はバイパスキャパシタです。 ・ L1 はチョークインインダクタです。 ・ RFIN 端子と RFOUT 端子の結合を防ぐために、IC の下にグランドパターンを配置して下さい。 - 16 - NJG1142KA1 測定ブロック図 測定ブロック図を示す。図示していないが各モード（High Gain／Low Gain）の状態に応じて VCTL に適宜電圧を与えるものとする。 ●S-parameter 測定ブロック図 VDD RF IN RF OUT DUT Port 1 Port 2 Network Analyzer S パラメータ測定ブロック ●IIP3 測定ブロック図 VDD freq.1 2dB Attenuator RF IN Signal Generator RF OUT Spectrum Analyzer DUT Signal Generator freq.2 Power Comb. 2dB Attenuator 3dB 3dB Attenuator Attenuator 大信号特性測定ブロック１ VDD freq.1 Signal Generator 2dB Attenuator 2dB Attenuator RF IN RF Amp. RF OUT Spectrum Analyzer DUT 6dB Attenuator 10dB Attenuator 大信号特性測定ブロック２(Low Gain モード 1 波入力) - 17 - NJG1142KA1 ●NF 測定ブロックダイアグラム 使用測定器 ・NF アナライザ ：Agilent 8973A ・ノイズソース ：Agilent 346A NF アナライザ設定 ・Measurement mode form Device under test ：Amplifier System downconverter ：off ・Mode setup form ：LSB Sideband ・Averages ：8 ・Average mode ：Point ・Bandwidth ：4MHz ・Loss comp ：off ・Tcold ：ノイズソース本体の温度を入力(300.0K) NF Analyzer (Agilent 8973A) Noise Source (Agilent 346A) ※ノイズソースと NF Input (50Ω) Noise Source Drive Output アナライザは直接接続 キャリブレーション時 NF Analyzer (Agilent 8973A) Noise Source (Agilent 346A) ※ In DUT out Input (50Ω) Noise Source Drive Output ノイズソースと DUT、 DUT と NF アナライザは 直接接続 NF 測定ブロック - 18 - NJG1142KA1 パッケージ外形図（FLP6-A1） 1.6 0.05 0.05 0.13 0.05 0.1 0.5 0.2 0.1 0.5 1.6 0.05 1.2 0.05 0.2 0.1 0.55 0.1 0.22 0.05 単位 ガリウムヒ素(GaAs)製品取り扱い上の注意事項 製品取り扱い上の注意事項 ガリウムヒ素 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。 ：mm ＜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。 - 19 -