NJG1739K51 5GHz 帯 SPDT スイッチ + LNA GaAs MMIC I 概要 NJG1739K51 は無線 LAN のフロントエンド用途に設計された 5GHz 帯 SPDT スイッチ+低雑音増幅器 GaAs MMIC です。 NJG1739K51 は低消費電流と TX 経路の低挿入損失、RX LNA モード での低雑音指数を特徴とします。 NJG1739K51 は ESD 保護素子を内蔵している高 ESD 耐圧を有します。 パッケージには小型・薄型の QFN12-51 パッケージを採用しました。 I 外形 NJG1739K51 I アプリケーション 5GHz 帯無線 LAN フロントエンド用途 I 特徴 G 動作電圧 G 動作周波数 VDD=3.6V typ. freq=4900~5900MHz [ RX LNA mode ] G 動作電流 G 小信号電力利得 G 雑音指数 G 1dB 利得圧縮時入力電力 8mA typ. @VDD=3.6V, VCTL1=VCTL3=3.3V, VCTL2=0V 12.0dB typ. 2.5dB typ. 0dBm typ. [ RX Bypass mode ] G 動作電流 G 挿入損失 G 1dB 利得圧縮時入力電力 4µA typ. @VDD=3.6V, VCTL1=3.3V, VCTL2=VCTL3=0V 8.5dB typ. +15dBm typ. [ TX mode ] G 挿入損失 0.5dB typ. G 0.1dB 利得圧縮時入力電力 +29dBm typ. G パッケージ QFN12-51 (Package size: 2.0mm x 2.0mm x 0.375mm typ.) G RoHS 対応、ハロゲンフリー、MSL1 I 端子配列 (TOP VIEW) VCTL2 9 NC (GND) TX NC (GND) 10 11 GND VDD 8 7 Bypass SW 6 LNAOUT LNA 5 GND 4 VCTL3 SPDT SW 12 1 2 3 ANT NC (GND) VCTL1 1: ANT 2: NC(GND) 3: VCTL1 4: VCTL3 5: GND 6: LNAOUT 7. VDD 8. GND 9. VCTL2 10. NC(GND) 11. TX 12: NC(GND) Exposed pad: GND 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.2014-09-12 -1- NJG1739K51 I 真理値表 “H”=VCTL(H), “L”=VCTL(L) VCTL1 mode (SW RX) VCTL2 (SW TX) VCTL3 (LNA) IDD LNA STATE Bypass RX SW TX SW RX LNA H L H IDD1 ON OFF ON OFF RX Bypass H L L IDD2 OFF ON ON OFF TX L H L IDD2 OFF ON OFF ON Sleep L L L IDD3 OFF OFF OFF OFF -2- NJG1739K51 I 絶対最大定格 Ta=+25oC 項目 記号 条件 定格 単位 電源電圧 VDD 5.5 V 切替電圧 VCTL 5.5 V 入力電力 1 PIN1 +15 dBm 入力電力 2 PIN2 +25 dBm 消費電力 PD 1190 mW 動作温度 Topr -40~+85 o C 保存温度 Tstg -55~+150 o C ANT 端子, VDD=3.6V, VCTL1=VCTL3=3.3V, VCTL2=0V TX 端子, VDD=3.6V, VCTL1=VCTL3=0V, VCTL2=3.3V 4 層(101.5x114.5mm スルーホール有) FR4 基板実装時, Tj=150°C I 電気的特性 1(DC 特性) VDD=3.6V, VCTL(H)=3.3V, VCTL(L)=0V, Ta=+25oC, Zs=Zl=50Ω 項目 最小値 標準値 最大値 単位 VDD 3.0 3.6 5.0 V 切替電圧 1(High) VCTL1(H) 2.8 3.3 5.0 V 切替電圧 2(High) VCTL2(H) 2.8 3.3 5.0 V 切替電圧 3(High) VCTL3(H) 2.8 3.3 5.0 V 切替電圧 1(Low) VCTL1(L) 0.0 - 0.4 V 切替電圧 2(Low) VCTL2(L) 0.0 - 0.4 V 切替電圧 3(Low) VCTL3(L) 0.0 - 0.4 V - 8 13 mA - 4 12 µA - 4 12 µA - 4 12 µA - 5 20 µA - 5 20 µA - 5 20 µA 電源電圧 LNA 動作電流 1 (RX LNA mode) LNA 動作電流 2 (RX Bypass mode) LNA 動作電流 3 (Sleep mode) LNA 動作電流 4 (VCTL OPEN) 記号 IDD1 IDD2 IDD3 IDD4 切替電流 1 ICTL1 切替電流 2 ICTL2 切替電流 3 ICTL3 条件 RF 無信号時, VCTL1=VCTL3=3.3V, VCTL2=0V RF 無信号時, VCTL1=3.3V, VCTL2=VCTL3=0V RF 無信号時, VCTL1=VCTL2=VCTL3=0.4V RF 無信号時, VCTL1=VCTL2=VCTL3=open RF 無信号時, VCTL1=3.3V, VCTL2=VCTL3=0V RF 無信号時, VCTL2=3.3V, VCTL1=VCTL3=0V RF 無信号時, VCTL3=3.3V, VCTL1=VCTL2=0V -3- NJG1739K51 I 電気的特性 2 (RF 特性: RX LNA mode, LNA+SPDT SW) VDD=3.6V, VCTL1=VCTL3=3.3V, VCTL2=0V, freq=4900~5900MHz, Ta=+25oC, 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 9.0 12.0 14.0 dB - - 0.3 dB - 30 - dB - 2.5 3.0 dB - 0 - dBm f1=freq, f2=freq+100kHz, PIN=-18dBm - +9 - dBm f1=2450MHz, f2=f1+100kHz, PIN=-18dBm - +2 - dBm RLi1 - 8.0 - dB RLo1 - 9.0 - dB 小信号電力利得 1 Gain1 基板、コネクタ損失除く*1 帯域内利得偏差 1 Gflat1 f=4900~4980MHz, f=5400~5480MHz, f=5820~5900MHz アイソレーション 1 ISL1 雑音指数 1 NF1 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 帯域外入力 3 次インター セプトポイント 1 ANT 端子 リターンロス 1 LNAOUT 端子 リターンロス 1 基板、コネクタ損失除く*2 P-1dB(IN)1 IIP3_1 IIP3_OB1 LNA 切替時間 Tsw1_1 10% VCTL to 90% RF - 250 400 ns スイッチ切替時間 Tsw2_1 10% VCTL to 90% RF - 200 500 ns *1) 0.64dB(4900MHz), 0.71dB(5400MHz), 0.79dB(5900MHz) *2) 0.32dB(4900MHz), 0.35dB(5400MHz), 0.39dB(5900MHz) I 電気的特性 3 (RF 特性: RX Bypass mode, Bypass SW+SPDT SW) VDD=3.6V, VCTL1=3.3V, VCTL2=VCTL3=0V, freq=4900~5900MHz, Ta=+25oC, Zs=Zl=50Ω, 回路は指定の外部回路による 項目 挿入損失 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 ANT 端子 リターンロス 2 LNAOUT 端子 リターンロス 2 記号 最小値 標準値 最大値 単位 6.0 8.5 10.5 dB - +15 - dBm - +14 - dBm RLi2 - 7.0 - dB RLo2 - 12.0 - dB LOSS2 条件 基板、コネクタ損失除く*3 P-1dB(IN)2 IIP3_2 f1=freq, f2=freq+100kHz, PIN=-10dBm *3) 0.64dB(4900MHz), 0.71dB(5400MHz), 0.79dB(5900MHz) -4- NJG1739K51 I 電気的特性 4 (RF 特性: TX mode, SPDT SW) VDD=3.6V, VCTL1=VCTL3=0V, VCTL2=3.3V, freq=4900~5900MHz, Ta=+25oC, Zs=Zl=50Ω, 回路は指定の外部回路による 項目 挿入損失 3 0.1dB 利得圧縮時 入力電力 3 ANT 端子 リターンロス 3 TX 端子 リターンロス 3 記号 最小値 標準値 最大値 単位 - 0.5 0.8 dB P-0.1dB(IN)3 - +29 - dBm RLi3 - 16 - dB RLo3 - 20 - dB LOSS3 条件 PIN=+23dBm, 基板、コネクタ損失除く*4 *4) 0.65dB(4900MHz), 0.73dB(5400MHz), 0.81dB(5900MHz) -5- NJG1739K51 I 端子説明 端子番号 端子記号 1 ANT 2 NC(GND) 3 VCTL1 切替信号入力端子です。この端子の印加電圧をハイレベル(+2.8~+5.0V)または ローレベル(0~+0.4V)に設定してください。 4 VCTL3 切替信号入力端子です。この端子の印加電圧をハイレベル(+2.8~+5.0V)または ローレベル(0~+0.4V)に設定してください。 5 GND 6 LNAOUT 7 VDD 電源電圧端子です。正電源電圧(+3.0~+5.0V)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 間にバイパス用キャパシタを接続してください。 8 GND 接地端子です。 RF 特性を劣化させない為に、IC 端子近傍で接地電位に接続してください。 9 VCTL2 10 NC(GND) 11 TX 12 NC(GND) Exposed Pad GND 機 能 RF 送信/受信端子です。 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。 この端子はチップ内部との接続がありません。 基板上で接地電位に接続して下さい。 接地端子です。 RF 特性を劣化させない為に、IC 端子近傍で接地電位に接続してください。 RF 受信信号出力端子です。この端子には DC ブロッキングキャパシタ と出力整合回路が内蔵されています。 切替信号入力端子です。この端子の印加電圧をハイレベル(+2.8~+5.0V)または ローレベル(0~+0.4V)に設定してください。 この端子はチップ内部との接続がありません。 基板上で接地電位に接続して下さい。 RF 送信信号入力端子です。 この端子には DC ブロッキングキャパシタが必要です。 この端子はチップ内部との接続がありません。 基板上で接地電位に接続して下さい。 接地端子です。 RF 特性を劣化させない為に、IC 端子近傍で接地電位に接続してください。 また、グランド用スルーホールも同端子のできるだけ近傍に配置してください。 -6- NJG1739K51 I 特性例 (RX LNA mode) VDD=3.6V, VCTL1=VCTL3=3.3V, VCTL2=0V, Ta=+25oC, Zs=Zl=50Ω -7- NJG1739K51 I 特性例 (RX LNA mode) VDD=3.6V, VCTL1=VCTL3=3.3V, VCTL2=0V, Ta=+25oC, Zs=Zl=50Ω S11, S22 (f=50MHz~10GHz) S21, S12 (f=50MHz~10GHz) VSWRi, VSWRo (f=50MHz~10GHz) Zin, Zout (f=50MHz~10GHz) -8- NJG1739K51 I 特性例 (RX LNA mode) VDD=3.6V, VCTL1=VCTL3=3.3V, VCTL2=0V, Ta=+25oC, Zs=Zl=50Ω S11, S22 (f=50MHz~20GHz) S21, S12 (f=50MHz~20GHz) I 特性例 (RX LNA mode) VCTL1=VCTL3=3.3V, VCTL2=0V, Zs=Zl=50Ω -9- NJG1739K51 I 特性例 (RX LNA mode) VCTL1=VCTL3=3.3V, VCTL2=0V, Zs=Zl=50Ω - 10 - NJG1739K51 I 特性例 (RX LNA mode) VCTL1=VCTL3=3.3V, VCTL2=0V, Zs=Zl=50Ω - 11 - NJG1739K51 I 特性例 (RX Bypass mode) VDD=3.6V, VCTL1=3.3V, VCTL2=VCTL3=0V, Ta=+25oC, Zs=Zl=50Ω - 12 - NJG1739K51 I 特性例 (RX Bypass mode) VDD=3.6V, VCTL1=3.3V, VCTL2=VCTL3=0V, Ta=+25oC, Zs=Zl=50Ω S11, S22 (f=50MHz~10GHz) S21, S12 (f=50MHz~10GHz) VSWRi, VSWRo (f=50MHz~10GHz) Zin, Zout (f=50MHz~10GHz) - 13 - NJG1739K51 I 特性例 (RX Bypass mode) VCTL1=3.3V, VCTL2=VCTL3=0V, Zs=Zl=50Ω - 14 - NJG1739K51 I 特性例 (TX mode) VDD=3.6V, VCTL1=VCTL3=0V, VCTL2=3.3V, Ta=+25oC, Zs=Zl=50Ω - 15 - NJG1739K51 I 特性例 (TX mode) VDD=3.6V, VCTL1=VCTL3=0V, VCTL2=3.3V, Ta=+25oC, Zs=Zl=50Ω S11, S22 (f=50MHz~10GHz) S21, S12 (f=50MHz~10GHz) VSWRi, VSWRo (f=50MHz~10GHz) Zin, Zout (f=50MHz~10GHz) - 16 - NJG1739K51 I 特性例 (TX mode) VDD=3.6V, VCTL1=VCTL3=0V, VCTL2=3.3V, Zs=Zl=50Ω - 17 - NJG1739K51 I 外部回路図 (TOP VIEW) V CTL2 V DD C3 9 C1 8 VCTL2 7 GND 10 LNAOUT VDD 6 Bypass SW NC(GND) LNAOUT TX 11 5 LNA SPDT SW C4 TX GND 12 4 V CTL3 NC(GND) ANT 1 NC(GND) VCTL1 2 3 VCTL3 C5 C2 1PIN INDEX ANT V CTL1 I 部品リスト 部品番号 定数 C1 0.1µF C2, C3, C5 10pF C4 27pF 型名 Murata MFG (GRM03 series) - 18 - NJG1739K51 I 基板実装図 LNAOUT VCTL2 VDD PCB Information Substrate: FR-4 Thickness: 0.2mm Microstrip line width: 0.37mm (Z0=50Ω) Size: 26.0mm x 26.0mm VCTL3 VCTL1 C5 C1 C2 C3 C4 TX ANT 1pin Index <PCB レイアウトガイドライン> φ=0.2mm 6 φ=0.2mm 5 4 7 3 8 2 PCB PKG Terminal φ=0.3mm φ=0.2mm 9 φ=0.2mm 1 10 11 PKG Outline GND Via Hole Diameter: φ= 0.2 / 0.3 mm 12 φ=0.2mm φ=0.2mm 注意事項 [1] [2] [3] 全ての外部部品はできるだけ IC の近傍に配置してください。 RF 特性の劣化を防止するためにバイパスキャパシタ(C1)は VDD 端子のできるだけ近傍に配置してください。 良好な RF 特性を得るために GND 端子は最短距離で基板のグランドパターンに接続してください。 また、GND 用スルーホールも同端子のできるだけ近傍に配置してください。 - 19 - NJG1739K51 I 推奨フットパターン (QFN12-51 パッケージ) PKG: 2.0mm x 2.0mm Pin pitch: 0.5mm : Land : Mask (Open area) *Metal mask thickness: 100µm : Resist (Open area) Detail A - 20 - NJG1739K51 I 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 N8975A 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 Sideband : LSB Averages : 16 Average mode : Point Bandwidth : 4MHz Loss comp : off Tcold : ノイズソース本体の温度を入力(303K) NF Analyzer (Agilent 8975A) Preamplifier (Gain=14dB, Noise Source NF=2.0dB) (Agilent 346A) * 測定精度向上のため、プリ Input (50Ω) Noise Source Drive Output アンプを使用しています * ノイズソース、プリアンプ、 NF アナライザは直接接続 キャリブレーション時 NF Analyzer (Agilent 8975A) Preamplifier (Gain=14dB, NF=2.0dB) Noise Source (Agilent 346A) IN DUT * ノイズソース、DUT、プリ OUT Input (50Ω) Noise Source Drive Output アンプ、NF アナライザは 直接接続 NF 測定時 - 21 - NJG1739K51 I パッケージ外形図 (QFN12-51) 単位 基板 端子処理 モールド樹脂 重量 A : mm : Copper : Ni/Pd/Au めっき : エポキシ樹脂 : 4.7mg Exposed PAD GND に必ず接続してください nection is required. Details of “A” part 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。 - 22 -