NJG1657MD7 DPDT スイッチ GaAs MMIC

NJG1657MD7
DPDT スイッチ GaAs MMIC
Q概要
NJG1657MD7 は移動体通信端末に最適なハイパワーDPDT ス
イッチであり、高アイソレーション、低損失、高電力切替を特徴
とします。本スイッチ IC はロジック回路を内蔵し 2 ビットの入
力制御信号により RF ポートの切替制御が出来ます。また ESD
耐圧向上のための保護回路を内蔵しております。
EQFN14-D7 パッケージを採用することで小型化・超薄型化を
実現しました。
Q特徴
●低挿入損失
●高アイソレーション
●0.1dB 圧縮時入力電力
●パッケージ
■外形
NJG1657MD7
0.3dB typ. @f=0.9GHz, PIN=30dBm
32dB typ. @f=0.9GHz, PIN=30dBm
P-0.1dB=33dBm min. @f=0.9GHz, VDD=2.85V
EQFN14-D7 (Package size: 1.6x1.6x0.397mm typ.)
Q端子配列
EQFN14-D7
(Top view)
14
13
12
1
11
端子配列
1. GND
8. GND
2. GND
9. P2
3. P1
10. GND
4. GND
11. GND
5. P3
12. VDD
6. GND
13. CTL1
7. P4
14. CTL2
※Exposed PAD: GND
DECODER
2
10
SW5
3
SW6
SW3
9
SW2
SW1
SW4
4
8
5
6
7
Q真理値表
“High”=VCTL(H), “Low”=VCTL(L)
PATH
CTL1
CTL2
SW1
SW2
SW3
SW4
SW5
SW6
P1-P3
Low
Low
ON
OFF
OFF
ON
OFF
ON
P1-P4
High
Low
OFF
ON
ON
OFF
OFF
ON
P2-P3
Low
High
OFF
ON
ON
OFF
ON
OFF
P2-P4
High
High
ON
OFF
OFF
ON
ON
OFF
注: 本資料に記載された内容は、予告なく変更することがありますので、ご了承下さい。
Ver.2008-08-22
-1-
NJG1657MD7
Q絶対最大定格
Ta=+25°C, Zs=Zl=50Ω
項目
記号
条件
定格
単位
入力電力
PIN
VDD=2.85V, VCTL=0/2.6V
36
dBm
電源電圧
VDD
VDD 端子
5.0
V
切替電圧
VCTL
CTL1, CTL2 端子
5.0
V
消費電力
PD
1300
mW
動作温度
Topr
-40~+95
°C
保存温度
Tstg
-55~+150
°C
4 層(74.2x74.2mm スルーホール有)
FR4 基板実装時, Tj=150°C
Q電気的特性 1 (DC 特性)
共通条件: VDD=2.85V, VCTL(L)=0V, VCTL(H)=2.6V, Ta=+25°C, ZS=Zl=50Ω, 回路は指定の外部回路による
項目
記号
電源電圧
VDD
動作電流
IDD
条件
PIN=30dBm
最小値 標準値 最大値
単位
2.5
2.85
4.5
V
-
50
100
µA
切替電圧(LOW)
VCTL(L)
0
-
0.5
V
切替電圧(HIGH)
VCTL(H)
1.7
2.6
4.5
V
ICTL
-
5
10
µA
切替電流
-2-
NJG1657MD7
Q電気的特性 2 (RF 特性)
共通条件: VDD=2.85V, VCTL(L)=0V, VCTL(H)=2.6V, Ta=+25°C, ZS=Zl=50Ω, 回路は指定の外部回路による
項目
記号
条件
最小値 標準値 最大値
単位
挿入損失 1
LOSS1
f=0.9GHz, PIN=30dBm
-
0.30
0.45
dB
挿入損失 2
LOSS2
f=1.9GHz, PIN=30dBm
-
0.40
0.55
dB
アイソレーション 1
ISL1
f=0.9GHz, PIN=30dBm
30
32
-
dB
アイソレーション 2
ISL2
f=1.9GHz, PIN=30dBm
24
26
-
dB
0.1dB 圧縮時入力電力
P-0.1dB
f=0.9GHz
33
35
-
dBm
第二次高調波
2fo
f=0.9GHz, PIN=30dBm
-
-75
-60
dBc
第三次高調波
3fo
f=0.9GHz, PIN=30dBm
-
-75
-60
dBc
f=0.9GHz, ON 状態
-
1.2
1.4
-
2
5
定在波比
スイッチング速度
VSWR
TSW
µs
-3-
NJG1657MD7
Q端子説明
端子番号
端子記号
1,2,4,6,8,
10,11
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。
3
P1
RF ポートです。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。
5
P3
RF ポートです。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。
7
P4
RF ポートです。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
P2
RF ポートです。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。
12
VDD
正電源端子です。+2.5V 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
接続することをお勧めします。
13
CTL1
14
CTL2
-4-
機
能
経路切替制御信号入力端子です。2 ビットのコントロール信号により 4 経
路を切り替えます(論理状態については真理値表をご参照下さい)。
NJG1657MD7
Q 特性例(挿入損失については治具のロスを除いています)
Insertion Loss vs. Frequency
VSWR vs. Frequency
( P1-P3 ON, VDD=2.85V, CTL1=CTL2=0V )
0.0
( P1-P3 ON, VDD=2.85V, CTL1=CTL2=0V )
2.0
1.8
-0.5
VSWR
Insertion Loss (dB)
P1 port
P3 port
-1.0
1.6
1.4
-1.5
1.2
-2.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
1.0
0.5
3.0
1.0
Frequency (GHz)
Isolation vs. Frequency
0
2.0
2.5
3.0
Insertion Loss vs. Input Power
( f=0.9GHz, P1-P3 ON, CTL1=CTL2=0V )
( P1-P3 ON, VDD=2.85V, CTL1=CTL2=0V )
0.0
P1-P2
P3-P4
Insertion Loss (dB)
-5
-10
Isolation (dB)
1.5
Frequency (GHz)
-15
-20
-25
-30
-0.5
-1.0
V =2.5V
DD
V =2.85V
-1.5
DD
V =3.2V
DD
-35
V =4.5V
DD
-40
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
-2.0
3.0
10
15
20
Frequency (GHz)
Harmonics vs. Input Power
30
35
40
Transmission vs. Control Voltage
( P2-P4 ON, f=900MHz, V =2.85V, CTL1=2.6V )
( f=900MHz, P1-P3 ON, CTL1=CTL2=0V )
DD
-50
0
2fo
3fo
-5
Transmission (dB)
-55
Harmonics (dBc)
25
Input Power (dBm)
-60
-65
-70
-75
-80
-10
-15
o
-45 C
o
-20
-20 C
o
+25 C
-25
o
+70 C
o
-90
+90 C
Input 2fo=-88dBc
Input 3fo=-86dBc
-85
20
22
24
26
28
Input Power (dBm)
30
-30
32
o
+100 C
-35
0
0.5
1
1.5
2
CTL2 Voltage ( V )
-5-
NJG1657MD7
Q 特性例(挿入損失については治具のロスを除いています)
Insertion Loss vs. Ambient Temperature
VSWR vs. Ambient Temperature
( P1-P3 ON, V =2.85V, CTL1=CTL2=0V )
( P1 port, V =2.85V, CTL1=CTL2=0V )
DD
0.0
DD
2.0
f=1.9GHz
-0.5
VSWR
Insertion Loss (dB)
f=0.9GHz
1.8
-1.0
f=0.9GHz
1.6
1.4
f=1.9GHz
-1.5
1.2
-2.0
1.0
-50
0
50
100
-50
o
P1-P2 Isolation vs. Ambient Temperature
P1-P2 Isolation vs. Ambient Temperature
( f=1.9GHz, V =2.85V )
DD
DD
-20
P1-P3 ON
P1-P4 ON
P2-P3 ON
P2-P4 ON
P1-P3 ON
P1-P4 ON
P2-P3 ON
P2-P4 ON
-25
Isolation (dB)
-25
Isolation (dB)
100
o
( f=900MHz, V =2.85V )
-30
-35
-30
-35
-40
-40
-50
0
50
100
-50
o
0
50
100
o
Ambient Temperature ( C )
Ambient Temperature ( C )
P3-P4 Isolation vs. Ambient Temperature
P3-P4 Isolation vs. Ambient Temperature
( f=1.9GHz, V =2.85V )
( f=900MHz, V =2.85V )
DD
-20
DD
-20
P1-P3 ON
P1-P4 ON
P2-P3 ON
P2-P4 ON
P1-P3 ON
P1-P4 ON
P2-P3 ON
P2-P4 ON
-25
Isolation (dB)
-25
Isolation (dB)
50
Ambient Temperature ( C )
-20
-30
-30
-35
-35
-40
-40
-50
0
50
100
o
Ambient Temperature ( C )
-6-
0
Ambient Temperature ( C )
-50
0
50
100
o
Ambient Temperature ( C )
NJG1657MD7
Q 特性例(挿入損失については治具のロスを除いています)
P1-P3 Isolation vs. Ambient Temperature
P2-P4 Isolation vs. Ambient Temperature
( f=900MHz, V =2.85V )
( f=900MHz, V =2.85V )
DD
-20
DD
-20
P1-P4 ON
P1-P4 ON
P2-P3 ON
P2-P3 ON
-25
Isolation (dB)
Isolation (dB)
-25
-30
-30
-35
-35
-40
-40
-50
0
50
100
-50
0
o
DD
vs. Ambient Temperature
CTL
100
Ambient Temperature ( C )
P
I ,I
50
o
Ambient Temperature ( C )
-0.1dB
vs. Ambient Temperature
( f=0.9GHz, P1-P3 ON, V =2.85V )
DD
37
60
I
I
DD
36
CTL
35
(dBm)
40
-0.1dB
30
34
33
P
Current I
I
DD CTL
(µA)
50
20
32
10
31
0
30
-50
0
50
100
-50
o
50
100
Ambient Temperature ( C )
3rd Harmonics vs. Input Power
2nd Harmonics vs. Input Power
( f=900MHz, P1-P3 ON, CTL1=CTL2=0V )
( f=900MHz, P1-P3 ON, CTL1=CTL2=0V )
-50
-50
o
-45 C
-55
o
-20 C
-60
o
+25 C
o
+70 C
-65
o
+90 C
o
+100 C
-70
o
-45 C
-55
o
3rd Harmonics (dBc)
2nd Harmonics (dBc)
0
o
Ambient Temperature ( C )
-75
-80
Input 2fo=-88dBc
-85
-20 C
-60
o
+25 C
o
+70 C
-65
o
+90 C
o
+100 C
-70
-75
-80
-85
Input 2fo=-86dBc
-90
-90
20
22
24
26
28
Input Power (dBm)
30
32
20
22
24
26
28
30
32
Input Power (dBm)
-7-
NJG1657MD7
Q 特性例(挿入損失については治具のロスを除いています)
Switching Time
Switching Time vs. Ambient Temperature
( V =2.85V, CTL1=0V )
( V =2.85V )
DD
DD
2
Switching Time (us)
Voltage (arb. unit)
CTL2 Port
1.3 µs
P3 Port
1.5
1
0.5
0
-50
Time (0.5µ sec/div)
0
50
100
o
Ambient Temperature ( C )
Current I
Insertion Loss vs. Input Power
DD
vs. Input Power
( f=0.9GHz, P1-P3 ON, CTL1=CTL2=0V )
( f=0.9GHz, P1-P3 ON, CTL1=CTL2=0V )
60
0.0
(uA)
40
DD
Current I
Insertion Loss (dB)
50
-0.5
-1.0
V =2.5V
DD
V =2.85V
-1.5
30
V =2.5V
20
DD
V =2.85V
DD
DD
V =3.2V
V =3.2V
10
DD
DD
V =4.5V
V =4.5V
DD
DD
-2.0
0
10
15
20
25
30
Input Power (dBm)
-8-
35
40
10
15
20
25
30
Input Power (dBm)
35
40
NJG1657MD7
Q外部回路図
0/2.6V
0/2.6V
1000pF
CTL2
14
CTL1
13
2.85V
VDD
12
1
11
DECODER
2
10
SW5
P1
3
56pF
SW6
SW3
P2
9
SW2
SW1
56pF
SW4
4
8
5
6
7
56pF
56pF
P3
P4
Q基板実装図
(TOP VIEW)
PCB: FR-4, t=0.2mm
GND
VDD
CTL1
CTL2
Capacitor size: 1005
Strip Line Width: 0.4mm
P1
PCB size: 26 x 26mm
P2
コネクタ損失を含む基板損失
C5
C2
C1
C3
Frequency (GHz)
0.9
Loss (dB)
0.30
1.9
0.49
C4
部品表
P3
P4
番号
定数
備考
C1~C4
56pF
C5
1000pF
村田製作所
(GRM15)
デバイス使用上の注意事項
[1]
[2]
[3]
高周波入出力端子 P1、P2、P3、P4 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
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。
-9-
NJG1657MD7
Q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(GaAs)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。
- 10 -
:mm
:Cu
:SnBi メッキ
:エポキシ樹脂
:3.4mg
<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。