NJG1108HA8 データシート

NJG1108HA8
GNSS 用低雑音増幅器 GaAs MMIC
■概要
NJG1108HA8 は GNSS(Global Navigation Satellite Systems)
での使用を主目的としたスタンバイ機能付き低雑音増幅器です。
インバータ回路を内蔵しており、1 ビットのコントロール信号で
スタンバイモードへの切り替えが可能です。LNA 動作時には低消
費電流で高利得、低雑音、低歪みを実現しました。また、外部整
合回路の変更により、1.5~2.7GHz 帯での使用も可能です。
パッケージには USB6-A8 を採用し、超小型化・超薄型化を実
現しました。
■外形
NJG1108HA8
■アプリケーション
GPS、Galileo、GLONASS、COMPASS を含む GNSS 用途
WLAN、WiMAX 用途
注:WLAN、WiMAX 用途について、アプリケーションノートをご参考してください。
■特徴
G周波数範囲
G低電圧動作
G低消費電流
1.5~2.7GHz
+2.7V typ.
2.0mA typ. @VCTL=1.85V
1uA typ. @VCTL=0V
19dB typ. @VCTL=1.85V, f=1.575GHz
1.0dB typ. @VCTL=1.85V, f=1.575GHz
-15.0dBm typ. @VCTL=1.85V, f=1.575GHz
0dBm typ. @VCTL=1.85V, f=1.575+1.5751GHz
USB6-A8 (Package size: 1.0x1.2x0.38mm typ.)
G高利得
G低雑音
G高入力 P-1dB
G高入力 IP3
G超小型・超薄型パッケージ
■端子配列
(Top View)
GN
D
3
RFI
N
RFOU
T
4
2
Bia
Circui
GN
D
Logi
Circui
5
VCT
L
VIN
V
1
6
ピン配置
1. VINV
2. RFOUT
3. GND
4. RFIN
5. GND
6. VCTL
I真理値表
VCTL
LNA Mode
H
Active Mode
L
Sleep Mode
“H”=VCTL(H), “L”=VCTL(L)
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.2013-04-03
-1-
NJG1108HA8
■絶対最大定格
Ta=+25°C, Zs=Zl=50ohm
項目
記号
条件
定格値
単位
ドレイン電圧
VDD
5.0
V
インバータ電圧
VINV
5.0
V
コントロール電圧
VCTL
5.0
V
入力電力
Pin
VDD=2.7V
+15
dBm
消費電力
PD
基板実装時, Tjmax=150°C
150
mW
動作温度
Topr
-40~+85
°C
保存温度
Tstg
-55~+150
°C
■電気的特性 1
共通条件: VDD=VINV=2.7V, Ta=+25°C, Zs=Zl=50ohm
項目
記号
条件
最小値
標準値
最大値
単位
電源電圧
VDD
2.5
2.7
3.5
V
インバータ電圧
VINV
2.5
2.7
3.5
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 動作時)
動作電流 2
(LNA スタンバイ時)
IDD1
RF OFF, VCTL=1.85V
-
2.0
3.0
mA
IDD2
RF OFF, VCTL=0V
-
1
5
µA
インバータ電流 1
IINV1
RF OFF, VCTL=1.85V
-
30
60
µA
インバータ電流 2
IINV2
RF OFF, VCTL=0V
-
9
20
µA
切替電流
ICTL
RF OFF, VCTL=1.85V
-
6
20
µA
-2-
NJG1108HA8
■電気的特性 2 (LNA 動作時)
共通条件: VDD=VINV=2.7V, VCTL=1.85V, fRF=1575MHz, Ta=+25°C, Zs=Zl=50ohm, 推奨回路による
項目
記号
条件
最小
標準
最大
単位
動作周波数
freq
1.57
1.575
1.58
GHz
小信号電力利得
Gain
17.0
19.0
21.5
dB
-
1.0
1.2
dB
-19.0
-15.0
-
dBm
-5.0
0
-
dBm
雑音指数
1dB 利得圧縮時
入力電力
入力 3 次インター
セプトポイント
NF
基板、コネクタ損失
(0.05dB)除く
P-1dB(IN)
IIP3
f1=fRF, f2=fRF+100kHz,
Pin=-34dBm
RF IN VSWR
VSWRi
-
2.0
2.5
RF OUT VSWR
VSWRo
-
1.5
2.0
-3-
NJG1108HA8
■端子情報
番号
端子名
1
VINV
機能説明
インバータ電源供給端子です。
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。
2
RFOUT
3
GND
接地端子(0V)
4
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。
5
GND
接地端子(0V)
6
VCTL
切り替え電圧印加端子です。この端子に”High”の切り替え電圧を印加した場合
には LNA が動作状態に、”Low”の切り替え電圧を印加した場合には LNA がス
タンバイ状態になります。
注意事項
1)接地端子(3, 5 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。
-4-
NJG1108HA8
■特性例 (共通条件: Ta=+25°C, VDD=VINV=2.7V, VCTL=1.85V, Zs=Zl=50ohm)
Pout vs. Pin
Gain, IDD vs. Pin
10
8
7
22
5
20
0
Pout
Gain (dB)
Pout (dBm)
(fRF=1575MHz)
24
-5
-10
-15
P-1dB(IN)=-15.0dBm
-20
-25
-40
-30
-20
-10
0
6
5
18
16
3
12
2
8
-40
1
P-1dB(IN)=-15.0dBm
0
-30
-20
-10
0
Pin (dBm)
Pin (dBm)
NF vs. frequency
Pout, IM3 vs. Pin
10
(fRF=1575+1575.1MHz)
20
4
4
IDD
14
10
10
Gain
IDD (mA)
(fRF=1575MHz)
(Exclude PCB, Connector Losses)
0
3
Pout, IM3 (dBm)
Noise Figure (dB)
3.5
2.5
2
1.5
NF
Pout
-20
-40
-60
1
IM3
IIP3=+2.4dBm
-80
0.5
0
1.5
1.55
1.6
1.65
-100
-40
-30
-20
-10
0
10
Pin (dBm)
frequency (GHz)
k factor vs. frequency
20
k factor
15
10
5
0
0
5
10
15
20
frequency (GHz)
-5-
NJG1108HA8
■特性例 (共通条件: Ta=+25°C, VDD=VINV=2.7V, VCTL=1.85V, Zs=Zl=50ohm)
Gain, NF vs. VDD, VINV
P-1dB(IN) vs. VDD, VINV
(fRF=1575MHz)
Gain (dB)
20
Gain
3.5
-10
3
-12
18
2.5
16
2
14
1.5
NF
P-1dB(IN) (dBm)
22
-14
-18
1
10
0.5
-22
0
-24
2.5
3
3.5
4
P-1dB(IN)
-16
12
8
2.5
(fRF=1575MHz)
-8
4
NF (dB)
24
-20
3
VDD, VINV (V)
OIP3, IIP3 vs. VDD, VINV
12
24
(fRF=1575MHz)
5
10
OIP3
20
6
18
4
16
2
IIP3
14
0
12
-2
VSWRi
4
8
VSWRi, VSWRo
OIP3 (dBm)
22
4
VSWR vs. VDD, VINV
(fRF=1575+1575.1MHz, Pin=-34dBm)
IIP3 (dBm)
26
3.5
VDD, VINV (V)
VSWRo
3
2
1
10
2.5
-4
3
3.5
4
VDD, VINV (V)
(RF OFF)
IDD (mA)
4
3
IDD
2
1
0
2.5
3
3.5
VDD, VINV (V)
-6-
3
3.5
VDD, VINV (V)
IDD vs. VDD, VINV
5
0
2.5
4
4
NJG1108HA8
■特性例 (共通条件: Ta=+25°C, VDD=VINV=2.7V, VCTL=1.85V, Zs=Zl=50ohm)
Gain, NF vs. Temperature
(fRF=1575MHz)
22
20
P-1dB(IN) vs. Temperature
7
-8
6
-10
16
4
14
3
12
NF
1
10
8
-50
0
0
100
50
P-1dB(IN)
-14
-16
-18
-20
-24
-50
0
50
100
Temperature (oC)
Temperature (oC)
OIP3, IIP3 vs. Temperature
VSWR vs. Temperature
(fRF=1575+1575.1MHz, Pin=-34dBm)
10
5
IIP3
5
0
-50
0
50
IIP3 (dBm)
10
VSWRi
4
OIP3
15
(f=1575MHz)
5
20
15
20
OIP3 (dBm)
-12
-22
VSWRi, VSWRo
25
2
P-1dB(IN) (dBm)
5
NF (dB)
Gain (dB)
Gain
18
(fRF=1575MHz)
VSWRo
3
2
1
0
0
-50
-5
100
0
Temperature ( C)
IDD vs. Temperature
100
IDD vs. VCTL
(RF OFF)
5
50
Temperature (oC)
o
(RF OFF)
3
2.5
4
IDD
IDD (mA)
IDD (mA)
2
3
IDD
2
1.5
-40oC
+85oC
1
-25oC
-40oC
0oC
+25oC
1
0.5
+50oC
+85oC
0
-50
0
0
50
Temperature (oC)
100
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
VCTL (V)
-7-
NJG1108HA8
■特性例 (共通条件: Ta=+25°C, VDD=VINV=2.7V, VCTL=1.85V, Zs=Zl=50ohm)
-8-
S11, S22
S21, S12
VSWR
Zin, Zout
S11, S22 (f=50MHz~20GHz)
S21, S12 (f=50MHz~20GHz)
NJG1108HA8
■推奨回路
(Top View)
3
GND
L2
10nH
RF IN
RFIN
L4
15nH
RFOUT
4
C1
100pF
2
RF OUT
L1
39nH
L3
12nH
VDD=2.7V
C2
1000pF
Bias
Circuit
GND
VINV
Logic
Circuit
5
1
VINV=2.7V
C3
1000pF
VCTL
6
VCTL=0V or 1.85V
C4
1000pF
■実装基板例
(Top View)
パーツリスト
Parts ID
L1~L4
VDD
C1~C4
C2
RF IN
L2
L3
L1
L4
C3
C4
VCTL
C1
VINV
備考
村田製作所製
LQP03T シリーズ
村田製作所製
GRM03 シリーズ
RF OUT
PCB (FR-4): t=0.2mm
MICROSTRIP LINE WIDTH
=0.4mm (Z0=50ohm)
PCB SIZE=17.0mmx17.0mm
-9-
NJG1108HA8
0.38±0.06
+0.012
0.038-0.009
Iパッケージ外形図 (USB6-A8)
0.03
0.2 (MIN0.15)
S
S
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
:1.1mg
0.2±0.04
C0.1
6
R0.05
5
1
4
0.2±0.04
0.4
0.6
Photo resist coating
0.8
1.2±0.05
0.1±0.05
2
3
0.4
0.2±0.07
1.0±0.05
ガリウムヒ素
ガリウムヒ素(GaAs)製品取
製品取り
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 -
<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。