NJG1667MD7 SP5T スイッチ GaAs MMIC

NJG1667MD7
SP5T スイッチ GaAs MMIC
■ 概要
NJG1667MD7 は移動体通信端末に最適な低挿入損失、小型・薄
型を特徴とした SP5T スイッチです。本スイッチ IC は論理回路を
内蔵しており、3 ビットの入力制御信号により 1.3V からの低電圧
にて共通 RF 端子と 5 つの各 RF 端子間の切替制御が行えます。ま
た、ESD 耐圧向上のために ESD 保護回路を内蔵しました。小型、
鉛フリー・ハロゲンフリー、1.6mm x 1.6mm x 0.397 mm の
EQFN14-D7 パッケージを採用しました。
■外形
NJG1667MD7
■ アプリケーション
LTE、UMTS、CDMA 及び GSM のマルチモード用途
受信システム、通信端末の受信部及びダイバーシティアンテナ用途
モバイルフォン、タブレット PC、データカード、モデム及びルーター用途
■ 特徴
●低電圧切替
●正電源動作
●低挿入損失
●高 ESD 耐圧
●小型・薄型パッケージ
●鉛フリー・ハロゲンフリー
+1.3V min.切替
+2.0~+4.5V
0.40 dB typ. @f=1.0GHz, PIN=23dBm
0.50 dB typ. @f=2.0GHz, PIN=23dBm
0.60 dB typ. @f=2.5GHz, PIN=23dBm
ESD 保護回路内蔵
EQFN14-D7 (package size: 1.6 mm x 1.6 mm x 0.397mm typ.)
■ 端子配列
(Top view)
1
14
13
12
端子配列
11
DECODER
2
10
3
9
4
■
5
6
7
8
1. GND
2. VDD
3. P5
4. GND
5. P4
6. P3
7. P2
8. GND
9. P1
10. PC
11. GND
12. CTL3
13. CTL2
14. CTL1
真理値表
通過経路
CTL1
CTL2
CTL3
PC-P1
L
H
H
PC-P2
L
L
H
PC-P3
L
L
L
PC-P4
L
H
L
PC-P5
H
X
X
“H”=VCTL(H), “L”=VCTL(L), “X”=Don’t care
注: 本資料に記載された内容は予告無く変更する事がありますのでご了承ください。
Ver. 2013-05-02
-1-
NJG1667MD7
■ 絶対最大定格
(Zs=Zl=50Ω, Ta=+25°C)
項目
記号
条件
定格
単位
入力電力
PIN
VDD=2.7V, VCTL=0/1.8V
30
dBm
電源電圧
VDD
VDD 端子
5.0
V
切替電圧
VCTL
CTL1~3 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
4 層(74.2mmx74.2mm スルーホール有)
FR4 基板実装時, Tj=150℃
■ 電気的特性 (DC)
(共通条件:VDD=2.7V, VCTL(L)=0V, VCTL(H)=1.8V, ZS=Zl=50Ω, Ta=+25°C, 測定回路による),
項目
記号
電源電圧
VDD
動作電流
IDD
条件
f=2.0GHz, PIN=23dBm
最小値 標準値 最大値
単位
2.0
2.7
4.5
V
-
45
100
µA
切替電圧(LOW)
VCTL(L)
0
-
0.4
V
切替電圧(HIGH)
VCTL(H)
1.3
1.8
4.5
V
ICTL
-
5
10
µA
切替電流
■ 電気的特性 (RF)
(共通条件:VDD=2.7V, VCTL(L)=0V, VCTL(H)=1.8V, ZS=Zl=50Ω, Ta=+25°C, 測定回路による),
項目
記号
条件
最小値 標準値 最大値
単位
挿入損失 1
LOSS1
f=1.0GHz, PIN=23dBm
-
0.40
0.60
dB
挿入損失 2
LOSS2
f=2.0GHz, PIN=23dBm
-
0.50
0.70
dB
挿入損失 3
LOSS3
f=2.5GHz, PIN=23dBm
-
0.60
0.80
dB
アイソレーション 1
ISL1
f=1.0GHz, PIN=23dBm
25
29
-
dB
アイソレーション 2
ISL2
f=2.0GHz, PIN=23dBm
20
23
-
dB
アイソレーション 3
ISL3
f=2.5GHz, PIN=23dBm
18
21
-
dB
0.2dB 圧縮時入力電力
P-0.2dB
f=2.0GHz
26
29
-
dBm
定在波比
VSWR
f=2.0GHz, ON 状態
-
1.2
1.5
50% CTL to 10%/90% RF
-
1
5
スイッチング時間
-2-
TSW
µs
NJG1667MD7
■ 端子説明
端子番号
端子記号
1
GND
2
VDD
3
P5
4
GND
5
P4
6
P3
7
P2
8
GND
機
能
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。
電源電圧入力端子です。+2.0V 以上+4.5V 以下の正電源電圧を印加してく
ださい。RF 特性への影響を抑止する為に対 GND 間にバイパス用のキャ
パシタを IC 近傍に接続することをお勧めします。
RF 端子です。真理値表に従って CTL1~3 端子に制御電圧を印加すること
で PC 端子と接続されます。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。
RF 端子です。真理値表に従って CTL1~3 端子に制御電圧を印加すること
で PC 端子と接続されます。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。
RF 端子です。真理値表に従って CTL1~3 端子に制御電圧を印加すること
で PC 端子と接続されます。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。
RF 端子です。真理値表に従って CTL1~3 端子に制御電圧を印加すること
で PC 端子と接続されます。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。
RF 端子です。真理値表に従って CTL1~3 端子に制御電圧を印加すること
で PC 端子と接続されます。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。
共通 RF 端子です。CTL1~3 端子に制御電圧を印加することにより P1 端
子から P5 端子の各 RF 端子と接続されます。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。
9
P1
10
PC
11
GND
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。
12
CTL3
切替電圧入力端子です。”H”レベルは+1.3V 以上+4.5V 以下の電圧を、”L”
レベルは 0V 以上+0.4V 以下の電圧を印加してください。
13
CTL2
切替電圧入力端子です。”H”レベルは+1.3V 以上+4.5V 以下の電圧を、”L”
レベルは 0V 以上+0.4V 以下の電圧を印加してください。
14
CTL1
切替電圧入力端子です。”H”レベルは+1.3V 以上+4.5V 以下の電圧を、”L”
レベルは 0V 以上+0.4V 以下の電圧を印加してください。
-3-
NJG1667MD7
■ 特性例(推奨回路による。DC カットキャパシタ, 基板, コネクタの損失は含まず)
Loss, ISL vs Frequency
DD
CTL(L)
Loss, VSWR vs Frequency
=0V)
(V =2.7V, V
DD
CTL(L)
=0V)
-0.2
1.9
-0.4
-10
-0.4
1.8
-0.6
-15
-0.6
1.7
-0.8
-20
-1.0
-25
-30
PC-P2
ISL
PC-P1 ON
PC-P3 ISL
PC-P4 ISL
PC-P5 ISL
-1.6
-35
-1.8
0.5
1.0
1.5
2.0
PC-P1 ON
PC-P2
ON
PC-P1 ON
PC-P2 ON
PC-P3
ON
PC-P3 ON
PC-P4
ON
PC-P4 ON
PC-P5 ON
PC-P5
ON
-1.0
-1.2
-1.6
1.2
-45
-1.8
1.1
-2.0
0.0
0.5
1.0
VVDD=2.0V
=2.0V
DD
VV =4.5V
=3.5V
70
DD
DD
V =4.5V
DD
60
50
20
40
18
16
30
14
20
12
10
0
10
16
18
20
22
24
26
28
30
Input Power (dBm)
Switching Time
(V =2.7V, CTL2=0V/1.8V, CTL1=0V, CTL3=1.8V)
DD
Voltage (arb. unit)
CTL2
1.0µ
µs
0.4µ
µs
P1 Port
Input...PC Port
Time (1µ
µs/div)
Insertion Loss (dB)
VDD=3.5V
DD
80
V DD =2.7V
Operation Current I (µ
µ A)
DD
V =2.7V
14
0.0
0
-0.5
-5
90
DD
VVDD=2.5V
=2.5V
12
1.0
3.0
2.5
(f=2.0GHz, PC-P1 ON)
100
10
2.0
Loss, ISL vs Input Power
(f=2.0GHz, PC-P1 ON)
22
1.5
Frequency (GHz)
30
24
1.4
-40
Output Power, IDD vs Input Power
26
1.5
1.3
Frequency (GHz)
28
1.6
-1.4
-50
3.0
2.5
-0.8
2.0
-1.0
-10
VVDD=2.0V
=2.0V
DD
=2.5V
VVDD=2.5V
DD
V =2.7V
DD
V =2.7V
DD
V =3.5V
-1.5
-15
V DD=3.5V
DD =4.5V
V
DD
V =4.5V
DD
-2.0
-20
-2.5
-25
-3.0
-30
10
12
14
16
18
20
22
24
Input Power (dBm)
26
28
30
PC-P2 Isolation (dB)
-2.0
0.0
Insertion Loss (dB)
-5
Isolation (dB)
-0.2
-1.4
Output Power (dBm)
=1.8V, V
0.0
-1.2
-4-
CTL(H)
0
0.0
Insertion Loss (dB)
CTL(H)
=1.8V, V
VSWR:PC Port
(PC-P1 ON, V =2.7V, V
NJG1667MD7
■特性例(推奨回路による。DC カットキャパシタ, 基板, コネクタの損失は含まず)
Contorol Current vs Temperature
Operation Current vs Temperature
(f=2.0GHz, PC-P1 ON, P =23dBm)
=1.8V
V
=2.7V
V
=3.5V
V
=4.5V
40
CTL(H)
CTL
(µ
µ A)
CTL(H)
CTL(H)
CTL(H)
30
80
DD
=1.3V
V
IN
100
Operation Current I (µ
µ A)
V
CTL(H)
Control Current I
(f=2.0GHz, PC-P1 ON, P =23dBm)
IN
50
20
10
60
40
V =2.0V
DD
V =2.5V
DD
V =2.7V
DD
20
V =3.5V
DD
V =4.5V
DD
0
-50
-25
0
25
50
75
0
-50
100
o
-25
0
0
2.0
-3
1.9
-6
-0.6
-9
V =2.0V
-12
DD
V =2.0V
V DD=2.5V
VDD =2.5V
-1.2
VV =3.5V
=3.5V
-15
VDD =2.7V
DD
-18
DD
DD
VVDD=4.5V
=4.5V
DD
-1.4
-21
-1.6
-24
-1.8
-27
-2.0
-50
-25
0
25
50
DD
V =2.5V
DD
V =2.7V
DD
1.7
V =3.5V
DD
V =4.5V
1.6
DD
1.5
1.4
1.3
1.2
1.1
-30
100
75
V =2.0V
1.8
VSWR:PC Port
-0.4
PC-P2 Isolation (dB)
Insertion Loss (dB)
-0.2
V DD=2.7V
1.0
-50
o
-25
0
25
50
Switching Time vs Temperature
(f=2.0GHz, PC-P1 ON)
(CTL2=0V/1.8V, CTL1=0V, CTL3=1.8V, PC-P1 rise/fall time)
3.0
V V =2.0V
=2.0V
Max Rating=30dBm
DDDD
=2.5V
V VDD=2.5V
2.5
Switching Time (µ s)
P
-0.2dB
(dBm)
30
28
26
V =2.0V
DD
V =2.5V
DD
V =2.7V
DD
22
100
Ambient Temperature ( C)
P-0.2dB vs Temperature
24
75
o
Ambient Temperature ( C)
32
100
(f=2.0GHz, PC-P1 ON)
IN
-1.0
75
VSWR vs Temperature
(f=2.0GHz, PC-P1 ON, P =23dBm)
-0.8
50
Ambient Temperature ( C)
LOSS, ISL vs Temperature
0.0
25
o
Ambient Temperature ( C)
V =3.5V
DD
V =2.7V
V DD=2.7V
DD
V =3.5V
DD
2.0
T
V VDD=3.5V
=4.5V
DD
V =4.5V
rise
DD
1.5
1.0
0.5
DD
V =4.5V
DD
20
-50
-25
T
0
25
50
75
o
Ambient Temperature ( C)
100
0.0
-50
-25
0
25
fall
50
75
100
o
Ambient Temperature ( C)
-5-
NJG1667MD7
■ 測定回路図
(TOP VIEW)
CTL1
CTL2
CTL3
14
13
12
1
11
DECODER
VDD
C7
1000pF
C5
56pF
2
10
3
9
4
P5
5
C4
56pF
6
7
C3
56pF
P4
PC
C6
56pF
C1
56pF
8
P1
C2
56pF
P2
P3
部品表
部品番号
C1~C6
定数
56pF
C7
備考
村田製作所
(GRM15)
1000pF
■ 基板実装例
(TOP VIEW)
CTL3
CTL2
CTL1
VDD
GND
PC
PCB SIZE=39.0 x 20.0mm
GND
PCB: FR-4, t=0.2mm
CAPACITOR: size 1005
1pin mark
P5
C5
P1
C1
C4
P4
ストリップライン幅=0.4mm
C6
C7
コネクタ損失を含む基板損失
基板損失(dB)
周波数
C3 C2
P3
P2
(GHz)
PC-P1
PC-P5
PC-P2
PC-P4
PC-P3
1.0
0.41
0.43
0.36
2.0
0.62
0.65
0.52
2.5
0.74
0.79
0.61
デバイス使用上
デバイス使用上の
使用上の注意事項
[1]
[2]
[3]
-6-
高周波入出力端子 P1~P5, PC 端子にはそれぞれ DC 電流阻止用の外付けコンデンサを必要とします。
VDD 端子にはスイッチの RF 特性への影響を抑止するために、対 GND にバイパスコンデンサ(C7)を接続す
ることをお勧めします。
RF 特性を損なわないために、IC の GND 端子は最短距離で基板のグランドパターンに接続できるパターンレ
イアウトを行ってください。また、グランド用スルーホールも同ピンのできるだけ近傍に配置してください。
NJG1667MD7
I パッケージ外形図 (EQFN14-D7)
単位
基板
端子処理
モールド樹脂
重量
ガリウムヒ素
製品取り
ガリウムヒ素(GaAs)製品取
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。
:mm
:Cu
:SnBi メッキ
:エポキシ樹脂
:3.3mg
<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。
-7-