NJG1126HB6 2GHz 帯域低雑音増幅器

NJG1126HB6
2GHz 帯域低雑音増幅器
■概要
NJG1126HB6 は、2GHz 帯域での使用を主目的としたバイパス
回路付き低雑音増幅器です。また、外部整合回路により 1.7GHz
~3.8GHz での対応も可能です。
ロジック回路を内蔵しており、1 ビットのコントロール信号で
High Gain モード / Low Gain モードの切り替えが可能です。
High gain モード時には高 IIP3、低雑音を実現し、Low Gain
モード時には低雑音増幅器がスタンバイ状態となるため、低消費
電流を実現することができます。
パッケージには、USB8-B6 パッケージを採用し、小型化、薄型
化を実現しました。
■外形
NJG1126HB6
■アプリケーション
W-CDMA、LTE 用途
W-LAN、WiMAX 用途
注:WLAN、WiMAX 用途については、別掲のアプリケーションノートを参照願います。
■特徴
●動作周波数範囲
●低電圧動作
●低切替電圧
●低消費電流
1.7GHz~3.8GHz
+2.7V typ.
+1.85V typ.
2.2mA typ.
@VCTL=1.85V
1µA typ.
@VCTL=0V
16.5dB typ.
@VCTL=1.85V, f RF=2140MHz
1.4dB typ.
@VCTL=1.85V, f RF=2140MHz
-12.0dBm typ. @VCTL=1.85V, f RF=2140MHz
+11.0dBm typ. @VCTL=0V, f RF=2140MHz
0dBm typ.
@VCTL=1.85V, f RF=2140MHz
+16.0dBm typ. @VCTL=0V, f RF=2140MHz
USB8-B6(Package size: 1.5mm x 1.5mm x 0.55mm typ.)
●高利得
●低雑音
●高入力 P-1dB
●高入力 IP3
●小型・薄型パッケージ
■ 端子配列
(Top View)
GND
4
RFOUT
RFIN
5
3
GND
GND
6
2
Bias
Circuit
VCTL
Logic
Circuit
VINV
1
7
GND
8
端子配列
1. VINV
2. GND
3. RFOUT
4. GND
5. RFIN
6. GND
7. VCTL
8. GND
1Pin INDEX
注: 本資料に記載された内容は、予告変更することがありますので、ご了承下さい。
Ver.2014-09-10
-1-
NJG1126HB6
■絶対最大定格
Ta=+25°C, Zs=Zl=50Ω
項目
記号
条件
定格
単位
電源電圧
VDD
5.0
V
インバータ電源電圧
VINV
5.0
V
切替電圧
VCTL
5.0
V
入力電力
Pin
VDD=2.85V
+15
dBm
消費電力
PD
基板実装時、 Tjmax=150°C
135
mW
動作温度
Topr
-40~+85
°C
保存温度
Tstg
-55~+150
°C
■電気的特性 1 (DC 特性)
共通条件: VDD=VINV=2.85V, T a=+25°C, Zs=Zl=50Ω
項目
記号
条件
最小
標準
最大
単位
電源電圧
VDD
2.5
2.85
3.6
V
インバータ電圧
VINV
2.5
2.85
3.6
V
切替電圧(High)
VCTL(H)
1.5
1.85
VINV +0.3
V
切替電圧(Low)
VCTL(L)
0
0
0.3
V
動作電流 1
(LNA High Gain 時)
動作電流 2
(LNA Low Gain 時)
インバータ電流 1
(LNA High Gain 時)
インバータ電流 2
(LNA Low Gain 時)
切替電流
IDD1
RF OFF, VCTL=1.85V
-
2.2
3.2
mA
IDD2
RF OFF, VCTL=0V
-
1
5
µA
IINV1
RF OFF, VCTL=1.85V
-
90
150
µA
IINV2
RF OFF, VCTL=0V
-
16
50
µA
ICTL
RF OFF, VCTL=1.85V
-
5
20
µA
-2-
NJG1126HB6
■電気的特性 2 (LNA High Gain モード)
共通条件: VDD=VINV=2.7V, VCTL=1.85V, fRF=2140MHz, Ta=+25°C, Zs=Zl=50Ω
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
記号
Gain1
NF1
条件
基板、コネクタ損失除く
(入力側 0.09dB,
出力側 0.07dB)
基板、コネクタ損失
(0.09dB)除く
P-1dB(IN)_1
IIP3_1
f1=fRF, f2=fRF+100kHz,
Pin=-32dBm
最小
標準
最大
単位
15.0
16.5
19.0
dB
-
1.4
1.7
dB
-15.5
-12.0
-
dBm
-5.0
0
-
dBm
RF IN VSWR1
VSWRi_1
-
1.6
2.2
-
RF OUT VSWR1
VSWRo_1
-
1.5
2.2
-
■電気的特性 3 (LNA Low Gain モード)
共通条件: VDD=VINV=2.7V, VCTL=0V, fRF=2140MHz, Ta=+25°C, Zs=Zl=50Ω
項目
小信号電力利得 2
雑音指数 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
Gain2
NF2
条件
基板、コネクタ損失除く
(入力側 0.09dB,
出力側 0.07dB)
基板、コネクタ損失
(0.09dB)除く
P-1dB(IN)_2
IIP3_2
f1=fRF, f2=fRF+100kHz,
Pin=-16dBm
最小
標準
最大
単位
-10.0
-7.0
-5.5
dB
-
7.0
10.0
dB
+4.5
+11.0
-
dBm
0
+16.0
-
dBm
RF IN VSWR2
VSWRi_2
-
1.5
2.0
-
RF OUT VSWR2
VSWRo_2
-
1.5
2.2
-
-3-
NJG1126HB6
■端子情報
番号
端子名
機能説明
1
VINV
インバータ電源供給端子です。
外部からの高周波ノイズの影響を抑える為、対 GND 間にバイパスキャパ
シタを接続してください
2
GND
接地端子です。
良好な RF 特性を得る為、端子近傍で接地電位に接続して下さい。
RF 信号出力端子です。外部整合回路を介して RF 信号が出力されます。
この端子は LNA 電源電圧供給端子も兼ねていますので、推奨回路図に示
す L3 を介して電源を供給して下さい。
3
RFOUT
4
GND
接地端子です。
良好な RF 特性を得る為、端子近傍で接地電位に接続して下さい。
5
RFIN
RF 信号入力端子です。外部整合回路を介して RF 信号が入力されます。
この端子には DC ブロッキングキャパシタが内蔵されています。
6
GND
接地端子です。
良好な RF 特性を得る為、端子近傍で接地電位に接続して下さい。
7
VCTL
切替電圧印加端子です。この端子に”High レベル”の切替電圧を印加した場
合には High Gain 状態に、”Low レベル”の切替電圧を印加した場合には
Low Gain 状態になります。
8
GND
接地端子です。
良好な RF 特性を得る為、端子近傍で接地電位に接続して下さい。
注意事項
1)接地端子(2, 4, 6, 8 番端子)は極力インダクタンスが小さくなるようにグランドプレーン
に接続して下さい。
I真理値表
“H”=VCTL(H), “L”=VCTL(L)
VCTL
LNA 回路
バイパス回路
モード選択
L
OFF
ON
Low Gain モード
H
ON
OFF
High Gain モード
-4-
NJG1126HB6
■特性例(LNA High Gain 時)
共通条件:Ta=+25℃, VDD=VINV =2.7V, VCTL=1.85V, Zs=Zl=50Ω
Gain, IDD vs. Pin
Pout vs. Pin
10
Gain (dB)
Pout
-5
-10
-15
P-1dB(IN)=-12.0dBm
-20
-25
-40
-30
-20
-10
0
5
IDD
14
3
10
2
P-1dB(IN)=-12.0dBm
8
6
-40
10
20
1
0
-30
-20
-10
0
10
Pin (dBm)
Pout, IM3 vs. Pin
OIP3, IIP3 vs. frequency
(f1=2140MHz, f2=f1+100kHz)
(f1=2.1~2.2GHz, f2=f1+100kHz, Pin=-32dBm)
22
12
10
20
0
4
12
Pin (dBm)
Pout
-40
-60
8
OIP3
16
6
14
4
2
12
IIP3 (dBm)
18
-20
OIP3 (dBm)
Pout, IM3 (dBm)
6
16
0
IIP3
IM3
IIP3=+0.8dBm
-80
-100
-40
-30
-20
-10
0
10
0
8
-2
6
2.1
10
2.12
2.14
2.16
2.18
Pin (dBm)
frequency (GHz)
NF vs. frequency
k factor vs. frequency
(f=2~2.3GHz)
4
-4
2.2
(f=50M~20GHz)
20
(Exclude PCB, Connector Losses)
3.5
3
15
2.5
k factor
Noise Figure (dB)
7
Gain
18
5
Pout (dBm)
(f=2140MHz)
20
IDD (mA)
(f=2140MHz)
2
NF
1.5
1
10
5
0.5
0
0
2
2.05
2.1
2.15
2.2
frequency (GHz)
2.25
2.3
0
5
10
15
20
frequency (GHz)
-5-
NJG1126HB6
■特性例(LNA High Gain 時)
共通条件:Ta=+25℃, VDD=VINV =2.7V, VCTL=1.85V, Zs=Zl=50Ω
Gain, NF vs. VDD, VINV
P-1dB(IN) vs. VDD, VINV
20
Gain (dB)
18
Gain
8
-4
7
-6
6
-8
16
5
14
4
12
3
NF
10
2
8
6
2.5
3
3.5
P-1dB(IN) (dBm)
22
NF (dB)
(f=2140MHz)
-10
P-1dB(IN)
-12
-14
-16
1
-18
0
-20
2.5
4
(f=2140MHz)
3
VDD, VINV (V)
OIP3, IIP3 vs. VDD, VINV
24
3.5
VSWR vs. VDD, VINV
(f1=2140MHz, f2=f1+100kHz, Pin=-32dBm)
(f=2140MHz)
5
12
22
10
VSWRi
8
18
6
16
4
IIP3
14
2
12
0
10
-2
IIP3 (dBm)
OIP3 (dBm)
OIP3
VSWRi, VSWRo
4
20
4
VDD, VINV (V)
VSWRo
3
2
1
8
2.5
-4
3
3.5
4
VDD, VINV (V)
0
2.5
3
3.5
4
VDD, VINV (V)
IDD vs. VDD, VINV
(RF OFF)
5
IDD (mA)
4
3
IDD
2
1
0
2.5
3
3.5
4
VDD, VINV (V)
-6-
NJG1126HB6
■特性例(LNA High Gain 時)
共通条件:Ta=+25℃, VDD=VINV =2.7V, VCTL=1.85V, Zs=Zl=50Ω
P-1dB(IN) vs. Temperature
Gain, NF vs. Temperature
(f=2140MHz)
20
5
4
14
3
12
NF
10
2
8
1
6
-50
0
P-1dB(IN) (dBm)
Gain
NF (dB)
Gain (dB)
16
-6
6
18
-8
-10
-14
-16
-20
-50
50
(f1=2140MHz, f2=f1+100kHz, Pin=-32dBm)
20
(f=2140MHz)
5
10
8
OIP3
VSWRi
6
16
4
IIP3
2
12
0
10
-2
VSWRi, VSWRo
18
IIP3 (dBm)
4
14
100
VSWR vs. Temperature
OIP3, IIP3 vs. Temperature
OIP3 (dBm)
0
Temperature (oC)
Temperature (oC)
22
P-1dB(IN)
-12
-18
0
100
50
(f=2140MHz)
-4
7
VSWRo
3
2
1
8
-50
0
50
-4
100
0
-50
0
50
100
Temperature (oC)
Temperature (oC)
IDD vs. Temperature
(RF OFF)
5
IDD (mA)
4
3
IDD
2
1
0
-50
0
50
100
Temperature (oC)
-7-
NJG1126HB6
■特性例(LNA High Gain 時)
共通条件:Ta=+25℃, VDD=VINV =2.7V, VCTL=1.85V, Zs=Zl=50Ω
-8-
NJG1126HB6
■特性例(LNA Low Gain 時)
共通条件:Ta=+25℃, VDD=VINV =2.7V, VCTL=0V, Zs=Zl=50Ω
Gain, IDD vs. Pin
(f=2140MHz)
(f=2140MHz)
-4
50
-6
-10
-8
40
-10
30
Pout
Gain
IDD
-12
-30
-14
P-1dB(IN)=+11.5dBm
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
0
-30
-20
-10
0
10
Pout, IM3 vs. Pin
OIP3, IIP3 vs. frequency
(f1=2140MHz, f2=f1+100kHz)
(f1=2.1~2.2GHz, f2=f1+100kHz, Pin=-16dBm)
10
OIP3
OIP3 (dBm)
6
Pout
-40
-60
24
22
8
0
-20
20
Pin (dBm)
Pin (dBm)
20
10
P-1dB(IN)=+11.5dBm
-16
-40
20
20
20
18
4
16
2
IIP3
0
14
-2
12
IIP3 (dBm)
-20
-40
Pout, IM3 (dBm)
60
0
Gain (dB)
Pout (dBm)
10
IDD (uA)
Pout vs. Pin
IM3
-80
IIP3=+14.3dBm
-100
-40
-30
-20
-10
0
10
-4
2.1
20
2.12
2.14
10
2.2
k factor vs. frequency
NF vs. frequency
(f=2~2.3GHz)
(f=50M~20GHz)
20
(Exclude PCB, Connector Losses)
11
15
10
9
k factor
Noise Figure (dB)
2.18
frequency (GHz)
Pin (dBm)
12
2.16
NF
8
10
7
5
6
5
0
4
2
2.05
2.1
2.15
2.2
frequency (GHz)
2.25
2.3
0
5
10
15
20
frequency (GHz)
-9-
NJG1126HB6
■特性例(LNA Low Gain 時)
共通条件:Ta=+25℃, VDD=VINV =2.7V, VCTL=0V, Zs=Zl=50Ω
Gain, NF vs. VDD, VINV
P-1dB(IN) vs. VDD, VINV
-6
Gain (dB)
-7
Gain
13
15
12
14
11
13
-8
10
-9
9
-10
8
NF
-11
7
-12
-13
2.5
3
3.5
P-1dB(IN) (dBm)
-5
NF (dB)
(f=2140MHz)
12
P-1dB(IN)
11
10
9
6
8
5
7
2.5
4
(f=2140MHz)
3
VDD, VINV (V)
(f1=2140MHz, f2=f1+100kHz, Pin=-16dBm)
(f=2140MHz)
5
24
8
22
VSWRi
20
4
18
2
16
IIP3
0
14
-2
12
IIP3 (dBm)
OIP3 (dBm)
OIP3
VSWRi, VSWRo
4
6
4
VSWR vs. VDD, VINV
OIP3, IIP3 vs. VDD, VINV
10
3.5
VDD, VINV (V)
VSWRo
3
2
1
-4
2.5
10
3
3.5
4
0
2.5
3
3.5
4
VDD, VINV (V)
VDD, VINV (V)
IDD vs. VDD, VINV
(RF OFF)
1
IDD (uA)
0.8
0.6
0.4
0.2
IDD
0
2.5
3
3.5
4
VDD, VINV (V)
- 10 -
NJG1126HB6
■特性例(LNA Low Gain 時)
共通条件:Ta=+25℃, VDD=VINV =2.7V, VCTL=0V, Zs=Zl=50Ω
Gain, NF vs. Temperature
-4
-6
Gain
18
15
16
14
14
-10
12
-12
10
NF
-14
NF (dB)
Gain (dB)
-8
P-1dB(IN) vs. Temperature
8
P-1dB(IN) (dBm)
(f=2140MHz)
6
-16
-18
-50
0
13
12
11
10
9
7
-50
Temperature (oC)
0
50
(f1=2140MHz, f2=f1+100kHz, Pin=-16dBm)
VSWR vs. Temperature
(f=2140MHz)
5
25
OIP3
VSWRi
5
15
IIP3
-5
-50
0
50
VSWRi, VSWRo
20
IIP3 (dBm)
OIP3 (dBm)
4
10
0
100
Temperature (oC)
OIP3, IIP3 vs. Temperature
15
P-1dB(IN)
8
4
100
50
(f=2140MHz)
VSWRo
3
2
10
1
5
100
Temperature (oC)
0
-50
0
50
100
Temperature (oC)
IDD vs. Temperature
(RF OFF)
1
IDD (uA)
0.8
0.6
0.4
IDD
0.2
0
-50
0
50
100
Temperature (oC)
- 11 -
NJG1126HB6
■特性例(LNA Low Gain 時)
共通条件:Ta=+25℃, VDD=VINV =2.7V, VCTL=0V, Zs=Zl=50Ω
- 12 -
NJG1126HB6
■測定回路図
(Top View)
L2
RF IN
2.7nH
RFOUT
RFIN
5
C1
4pF
L4
12nH
4
GND
RF OUT
3
L3
10nH
L1
3.3nH
GND
GND
6
VDD=2.7V
C2
1000pF
2
Bias
Circuit
VCTL=0V or 1.85V
Logic
Circuit
VCTL
7
VINV
1
VINV=2.7V
C3
1000pF
8
GND
1 Pin INDEX
■基板実装図
チップ部品リスト
(Top View)
備考
Parts ID
L1, L2
L3, L4
VDD
C1~C3
RF IN
C2
L3
L1
L2
L4
C1
太陽誘電製
HK1005 シリーズ
TDK 製
MLG0603Q シリーズ
村田製作所製
GRM03 シリーズ
RF OUT
C3
PCB (FR-4):
VCTL
VINV
t=0.2mm
MICROSTRIP LINE WIDTH
=0.4mm (Z0=50Ω )
PCB SIZE=17.0mm×17.0mm
- 13 -
NJG1126HB6
■パッケージ外形図(USB8-B6)
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。
<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。
- 14 -