NJG1127HB6 データシート

NJG1127HB6
800MHz 帯低雑音増幅器 GaAs MMIC
■概要
■外形
NJG1127HB6 は 800MHz 帯 CDMA2000 携帯電話端末での使用
を主目的としたバイパス回路付き低雑音増幅器です。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
NJG1127HB6
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。
■特徴
●低電圧電圧
●低切替電圧
+2.8V typ.
+1.85V typ.
[LNA High Gain モード]
●高入力 IP3
●低雑音
+11dBm typ.
1.4dB typ.
@ f=880MHz
@ f=880MHz
[LNA Low Gain モード]
●低消費電流
●高入力 IP3
15μA typ.
+19dBm typ.
@ f=880MHz
●小型・薄型パッケージ
USB8-B6（Package Size: 1.5 x 1.5 x 0.55mm typ.）
!端子配列
(Top View)
4
ピン配置
1.VINV
5
3
2.GND
3.RF OUT
6
Bias
Circuit
2
4.GND
5.RF IN
Logic
7
Circuit
6.GND
1
7. VCTL
8. GND
8
1 Pin 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.2008-12-15
-1-
NJG1127HB6
■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
+15
dBm
消費電力
PD
160
mW
動作温度
Topr
-40~+85
°C
保存温度
Tstg
-55~+150
°C
基板実装時、Tjmax=150°C
■電気的特性 1 (DC 特性)
共通条件: VDD=VINV=2.8V, Ta=+25°C, Zs=Zl=50Ω
項目
記号
条件
最小
標準
最大
単位
動作電圧
VDD
2.65
2.80
2.95
V
インバータ電圧
VINV
2.65
2.80
2.95
V
切替電圧(High)
VCTL(H)
1.80
1.85
VDD+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
-2-
IDD1
RF OFF, VCTL=1.85V
-
10.0
16.0
mA
IDD2
RF OFF, VCTL=0V
-
1
5
uA
IINV1
RF OFF, VCTL=1.85V
-
150
240
uA
IINV2
RF OFF, VCTL=0V
-
15
40
uA
ICTL
RF OFF, VCTL=1.85V
-
5
15
uA
NJG1127HB6
■電気的特性 2 (LNA High Gain モード)
共通条件: VDD=VINV=2.8V, VCTL=1.85V, fRF=880MHz, Ta=+25°C, Zs=Zl=50Ω,指定の測定回路による
項目
小信号電力利得 1
雑音指数 1
1dB 利得圧縮時
出力電力 1
入力 3 次インター
セプトポイント 1
記号
条件
Gain1
NF1
基板、コネクタ損失
(入力側 0.04dB)除く
P-1dB_1
IIP3_1
f1=fRF, f2=fRF+100kHz,
Pin=-25dBm
最小
標準
最大
単位
13.5
15.0
17.0
dB
-
1.4
1.8
dB
+4
+9
-
dBm
+8
+11
-
dBm
RF IN VSWR1
VSWRi_1
-
1.5
2.0
RF OUT VSWR1
VSWRo_1
-
1.5
2.0
■電気的特性 3 (LNA Low Gain モード)
共通条件: VDD=VINV=2.8V, VCTL=0V, fRF=880MHz, Ta=+25°C, Zs=Zl=50Ω,指定の測定回路による
項目
小信号電力利得 2
雑音指数 2
1dB 利得圧縮時
出力電力 2
入力 3 次インター
セプトポイント 2
記号
条件
Gain2
NF2
基板、コネクタ損失
(入力側 0.04dB)除く
P-1dB_2
IIP3_2
f1=fRF, f2=fRF+100kHz,
Pin=-12dBm
最小
標準
最大
単位
-4.0
-2.5
0
dB
-
2.5
5.0
dB
+1
+8
-
dBm
+15
+19
-
dBm
RF IN VSWR2
VSWRi_2
-
2.3
2.7
RF OUT VSWR2
VSWRo_2
-
1.8
2.1
-3-
NJG1127HB6
■端子情報
番号
端子名
機能説明
1
VINV
内部論理（インバータ）用の電圧供給端子です。外部からの RF 雑音を
回避するために、この端子と GND の間にバイパスコンデンサを設置して
下さい。
2
GND
接地端子
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 L4 を介して電源を供給し
て下さい。推奨回路図に示す C2 はバイパスコンデンサです。
3
RFOUT
4
GND
接地端子
5
RFIN
外部整合回路を介して RF 入力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
7
VCTL
コントロール端子です。論理信号によって LNA の High Gain モードか Low
Gain モードを選択します。High Gain モードを選択する場合には+1.5V 以上
の電圧を、Low Gain モードを選択する場合は 0～+0.3V の電圧を印可して下
さい。
8
GND
接地端子
注意事項
１）接地端子（2, 4, 6, 8 番端子）は、インダクタンスが小さくなり良好な RF 特性が得ら
れるように、極力グランドプレーンの近くに接続して下さい。
■真理値表
“H” = VCTL(H)、”L” = VCTL(L)
-4-
VCTL
Gain Mode
LNA
L
Low
bypass
H
High
pass
NJG1127HB6
■特性例 (LNA High Gain モード)
(共通条件：Ta=+25℃, VDD=VINV=2.8V, VCTL=1.85V, Zs=Zl=50Ω,指定の測定回路による)
Pout vs. Pin
Gain, IDD vs. Pin
(f=880M Hz)
(f=880M Hz)
20
16
20
P-1dBout=+9 .2Bm
Gain (dB)
Pout (dBm )
0
Pout
-10
15
14
10
12
5
G ain 1dB C om pression Line
ID D (m A)
Gain
10
10
-20
ID D
P-1dBin= -5.0dBm
-30
-4 0
P-1dBin= -5.0dBm
0
-30
-2 0
-10
0
10
8
-4 0
-30
Pin (dBm)
-10
0
10
Pin (dBm )
P out, IM 3 vs. Pin
OIP3, IIP3 vs. frequency
(f1 =860~9 10M Hz, f2=f1+10 0kHz, Pin=-2 5dBm )
(f1= 880 MH z, f2=f1+1 00k Hz)
40
-20
30
17
29
16
28
15
O IP3 =+2 5.7dBm
Pout
-20
-40
14
27
OIP 3
13
26
12
25
IIP3 (dBm)
0
OIP3 (dBm )
Pout, IM 3 (dBm )
20
IIP3
24
11
23
10
-60
IM 3
IIP3 =+10.4dBm
-80
-30
-2 0
-10
0
10
22
860
20
870
880
890
90 0
9
910
frequency (MHz)
Pin (dBm )
NF, G ain vs. frequency
(f=750 ~10 00M Hz)
4.0
18
3.5
17
16
3.0
2.5
15
2.0
14
13
1.5
Gain (dB)
NF (dB)
Ga in
NF
1.0
12
0.5
11
0.0
750
80 0
850
90 0
950
10
1000
frequency (M Hz)
-5-
NJG1127HB6
■ 特性例 (LNA High Gain モード)
(共通条件：Ta=+25℃, VDD=VINV=2.8V, VCTL=1.85V, Zs=Zl=50Ω,指定の測定回路による)
S11, S22
Zin, Zout
VSWR
S21, S12
S11, S22 (~20GHz)
-6-
S21, S12 (~20GHz)
NJG1127HB6
■ 特性例 (LNA High Gain モード)
(共通条件：Ta=+25℃, VDD=VINV=2.8V, VCTL=1.85V, Zs=Zl=50Ω,指定の測定回路による)
P-1dB(OUT) vs. V DD , V INV
Gain, NF vs. V DD , V INV
1 3.0
18
3.5
1 2.0
17
3.0
2.5
16
Gain
15
2.0
14
1.5
NF
13
12
11
2.6
2.8
3.0
3.2
3.4
(f=880M Hz)
1 1.0
1 0.0
P -1dB(O UT)
9.0
8.0
1.0
7.0
0.5
6.0
0.0
5.0
2.4
3.6
2.6
OIP3, IIP3 vs. VDD , V INV
3.5
16
3.0
3.0
2.5
2.5
22
12
IIP 3
2.0
20
10
18
8
1.0
16
6
0.5
4
0.0
14
3.0
3.2
3.4
(f=8 80M Hz)
3.5
14
2.8
3.6
18
24
2.6
3.4
4.0
VSWRi
OIP3 (dBm )
OIP3
2.4
3.2
20
IIP3 (dBm)
28
26
3.0
VS W Ri, VSW Ro vs. VDD , V INV
(f1=880M Hz, f2 =f1+ 100kHz, Pin=-2 5dBm )
30
2.8
V DD , V INV (V)
V DD , V INV (V)
4.0
2.0
V SWRi
1.5
3.6
1.5
1.0
VS WRo
0.5
0.0
2.4
V DD , V INV (V)
VSWRo
2.4
P-1dB(O UT) (dBm )
4.0
NF (dB)
Gain (dB)
(f=880M Hz)
19
2.6
2.8
3.0
V DD , V INV
3.2
3.4
3.6
(V)
IDD , IINV vs. V DD , V INV
(RF OFF)
4.0
13
3.5
12
3.0
11
2.5
2.0
10
ID D
9
1.5
8
1.0
7
IINV (m A)
IDD (m A)
14
0.5
I INV
0.0
6
2.4
2.6
2.8
V DD ,
3.0
3.2
3.4
V INV (V)
-7-
NJG1127HB6
■ 特性例 (LNA High Gain モード)
(共通条件：Ta=+25℃, VDD=VINV=2.8V, VCTL=1.85V, Zs=Zl=50Ω,指定の測定回路による)
P-1dB(OUT) vs. Tem perature
Gain, NF vs. Tem perature
(f=880M Hz)
18
17
4.0
14
3.5
12
3.0
15
2.5
14
2.0
NF
13
1.5
12
1.0
11
0.5
10
-40
-20
0
20
40
60
80
P-1dB(OUT) (dBm)
16
NF (dB)
Gain (dB)
Gain
(f=880M Hz)
10
P-1dB(O UT)
8
6
4
2
0
-40
0.0
100
-20
0
OIP3, IIP3 vs. Tem perature
(f1=880M Hz, f2=f1+ 100kHz, Pin=-25dBm )
29
20
40
60
80
10 0
Temp erature ( o C)
Temp erature ( o C)
VSW Ri, VSW Ro vs. Tem perature
(f=8 80M Hz)
4.0
12
3.5
11
3.0
27
10
26
9
25
8
OIP 3
IIP3 (dBm )
OIP3 (dBm )
IIP3
VSW Ri, VSW Ro
28
2.5
2.0
V SW Ri
1.5
1.0
7
24
23
-4 0
-20
0
20
40
o
60
80
V S WRo
0.5
0.0
6
10 0
-40
-20
0
IDD vs. Tem perature
40
60
80
10 0
k-factor vs. Tem perature
(RF OFF)
14
20
Temp erature ( o C)
Temp erature ( C)
(f=100MHz~20G Hz)
20
12
ID D
15
k-factor
ID D (m A)
10
8
6
10
o
-40 C
o
-30 C
o
-10 C
4
5
o
0 C
o
+25 C
o
+40 C
+85 o C
2
0
-40
0
-20
0
20
40
60
o
Tem p erature ( C)
-8-
80
10 0
0
5
10
frequency (GHz)
15
20
NJG1127HB6
■ 特性例 (LNA Low Gain モード)
(共通条件：Ta=+25℃, VDD=VINV=2.8V, VCTL=0V, Zs=Zl=50Ω,指定の測定回路による)
Gain, IDD vs. Pin
P out vs. Pin
-2
10
Gain (dB)
P-1dBout=+ 7.8dBm
0
Pout (dBm )
(f=880M Hz)
-1
-10
-20
Pout
2.0
1.8
Gain
-3
1.5
-4
1.3
-5
1.0
-6
0.8
-7
0.5
ID D (u A)
(f=880M Hz)
20
-30
G ain 1d B C om press ion Line
-8
0.3
P -1dBin=+10.8dBm
P-1dBin=+1 1.5dBm
-50
-4 0
-9
-30
-20
-10
0
10
20
0.0
-40
-3 0
Pin (dBm )
30
20
O IP3=+20.5dBm
Pout
OIP3 (dBm )
Pout, IM 3 (dBm )
-10
0
10
20
OIP3, IIP3 vs. frequency
(f1= 880MH z, f2=f1+1 00k Hz)
-20
-20
Pin (dBm)
Pout, IM 3 vs. Pin
0
ID D
-40
-60
(f1 =860~9 10M Hz, f2=f1 +10 0kHz, Pin=-1 2dBm )
30
28
28
26
26
IIP 3
24
24
22
IIP3 (dBm )
-40
22
OIP 3
IM 3
20
-80
20
IIP3=+23.5dBm
18
-100
-30
-20
-1 0
0
10
20
30
86 0
Pin (dBm )
18
870
880
89 0
900
91 0
frequency (M Hz)
NF, Gain vs. frequency
1
7
0
6
-1
5
Gain
4
-2
-3
3
-4
Gain (dB)
NF (dB)
(f= 750~1000M Hz)
8
NF
2
-5
1
-6
0
750
-7
800
85 0
900
950
1000
frequency (MHz)
-9-
NJG1127HB6
■ 特性例 (LNA Low Gain モード)
(共通条件：Ta=+25℃, VDD=VINV=2.8V, VCTL=0V, Zs=Zl=50Ω,指定の測定回路による)
S11, S22
Zin, Zout
VSWR
S21, S12
S11, S22 (~20GHz)
- 10 -
S21, S12 (~20GHz)
NJG1127HB6
■ 特性例 (LNA Low Gain モード)
(共通条件：Ta=+25℃, VDD=VINV=2.8V, VCTL=0V, Zs=Zl=50Ω,指定の測定回路による)
G ain, NF vs. V DD , V INV
P-1dB(OUT) vs. V DD , V INV
(f=880M Hz)
0.0
4.0
-0.5
3.5
-1.0
3.0
(f=880M Hz)
11
2.5
-2.0
2.0
-2.5
1.5
NF (dB)
Gain (dB)
NF
-1.5
Gain
-3.0
1.0
-3.5
0.5
P-1dB(O UT) (dBm )
10
9
8
P-1dB(O UT)
7
-4.0
0.0
2.6
2.8
3.0
3.2
3.4
6
2.4
3.6
2.6
V DD , V INV (V)
O IP3, IIP3 vs. VDD , V INV
3.2
3.4
3.6
VS WRi, VSW Ro vs. VDD , V INV
IIP3
4.0
28
3.5
3.5
26
3.0
3.0
30
24
28
22
26
20
24
4.0
V S WRi
2.5
VSW Ri
32
(f=880M Hz)
30
IIP3 (dBm)
34
OIP3 (dBm )
3.0
V DD , V INV (V)
(f1=880M Hz, f2=f1 +10 0kHz, Pin=-12dBm )
36
2.8
2.5
2.0
2.0
1.5
VSW Ro
2.4
1.5
V SWRo
18
1.0
1.0
16
0.5
0.5
14
0.0
OIP3
22
20
2.4
2.6
2.8
V DD ,
3.0
V INV (V)
3.2
3.4
0.0
2.4
2.6
2.8
3.0
V DD , V INV
3.2
3.4
3.6
(V)
IDD , IINV vs. V DD , V INV
(RF OFF)
0.20
20
0.15
15
0.10
10
0.05
5
IINV (uA)
IDD (u A)
I INV
ID D
0.00
0
2.4
2.6
2.8
V DD ,
3.0
V INV (V)
3.2
3.4
- 11 -
NJG1127HB6
■ 特性例 (LNA Low Gain モード)
(共通条件：Ta=+25℃, VDD=VINV=2.8V, VCTL=0V, Zs=Zl=50Ω,指定の測定回路による)
P-1dB(O UT) vs. Tem perature
Gain, NF vs. Tem perature
-1
-2
10
14
9
12
8
-3
7
-4
6
-5
5
-6
NF (dB)
Gain (dB)
Gain
4
P-1dB(OUT) (dBm )
(f=880M Hz)
0
(f=880M Hz)
10
8
6
P -1dB(OUT)
4
NF
-7
2
3
-8
-40
-2 0
0
20
40
o
60
80
0
-40
2
100
-20
0
OIP3, IIP3 vs. Tem perature
20
40
60
Tem perature ( o C)
Tem p erature ( C)
80
10 0
VSW Ri, VSW Ro vs. Tem perature
(f1=8 80M Hz, f2=f1+10 0kHz, Pin=-12dBm )
28
28
26
26
24
24
(f=880M Hz)
4.0
3.5
IIP3
22
VSW Ri, VSW Ro
OIP 3
22
IIP3 (dBm )
OIP3 (dBm )
3.0
2.0
20
20
18
18
16
16
0.5
14
10 0
0.0
14
-40
-20
0
20
40
60
80
VS WRi
2.5
1.5
V SW Ro
1.0
-40
-20
0
IDD vs. Tem perature
40
60
80
10 0
k-factor vs. Tem perature
(RF OFF)
10
20
Temp erature ( o C)
Tem p erature ( o C)
(f= 100 MHz~20G Hz)
20
8
6
k-factor
ID D (uA)
15
10
4
o
-40 C
-30 o C
o
-10 C
5
o
2
0 C
o
+25 C
o
+40 C
+85 o C
ID D
0
-40
0
-20
0
20
40
o
60
Temp erature ( C)
- 12 -
80
10 0
0
5
10
freque ncy (GHz)
15
20
NJG1127HB6
■測定回路図
(Top View)
4
L2
12nH
L3
12nH
RFIN
C1
1000pF
RFOUT
3
5
L4
12nH
L1
39nH
Bias
6
2
Circuit
VDD=2.8V
C2
1000pF
Logic
VCTL=0V or 1.85V
VINV=2.8V
Circuit
1
7
8
1 Pin INDEX
■基板実装図
(Top View)
部品リスト
備考
Parts ID
L1～L4
VDD
RF IN
C1,C2
太陽誘電製
HK1005 シリーズ
村田製作所製
GRM15 シリーズ
C2
L4
L1
L2
L3
C1
RF OUT
PCB (FR-4) :
t=0.2mm
VCTL
VINV
MICROSTRIP LINE WIDTH
=0.4mm (Z0=50Ω)
PCB SIZE=17.0mm X 17.0mm
- 13 -
NJG1127HB6
■パッケージ外形図（USB8-B6）
(TOP VIEW)
(SIDE VIEW)
1pin INDEX
0.038±0.01
0.14±0.05
0.55±0.05
1.5±0.05
0.5±0.1 0.5±0.1
端子処理
基板
モールド樹脂
単位
重量
: 金メッキ
: FR5
: エポキシ樹脂
: mm
: 4mg
3
0.2±0.1
2
0.3±0.05
8
4
0.2±0.1
0.3±0.1
1.5±0.05
1
R0.075
7
6
5
0.2±0.05
0.2±0.05
0.4±0.1
(BOTTOM VIEW)
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。
- 14 -
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