NJM2287 データシート

NJM2287
ミキサ付き 450kHz IF 利得制御 IC
■ 概 要
■外 形
NJM2287 は、2.7V から動作する低消費電流タイプの IF 利得制御 IC で、
IF 周波数を 450kHz(標準)としています。IF アンプ、利得制御回路、
RSSI に加え、強信号入力に対応したミキサを内蔵しています。
NJM2287 の IF アンプは、フルスイング出力で、80dB 以上の利得制御が
行えるので、デジタル無線機の利得制御に最適です。
NJM2287V
■特 徴
●
●
●
●
●
●
●
2.7V∼5.5V
4.7mA ( V+ = 3.3V , 無信号時 )
100MHz ( 参考値 , RF IN 端子 )
450kHz ( 標準値 , IF IN 端子 )
80dB 以上
3Vp-p ( V+ = 3.3V , フルスイング出力 )
SSOP 14
低電圧動作
低消費電流
ミキサ最大入力周波数
IF入力周波数
IF 利得制御範囲
高 IF 出力レベル
外形
■ ブロック図
13
12
10
9
MIX
1
Ver.2009-08-06
2
3
8
IF
RSSI
MIX
11
Gain
Control
14
■端子機能
IF
4
5
6
7
番号
記号
機能
1
RF DEC
ミキサデカップリング端子
2
RF IN
ミキサ入力端子
3
GND 1
ミキサ接地端子
4
MIX OUT
ミキサ出力端子
5
GND 2
IF 接地端子
6
IF IN
IF 入力端子
7
IF DEC
IF デカップリング端子
8
GC IN
制御電圧入力端子
9
IF OUT
IF 出力端子
10
RSSI
RSSI 出力端子
11
V 2
+
IF 電源端子
12
V 1
+
ミキサ電源端子
13
LO IN
ローカル入力端子
14
LO DEC
ローカルデカップリング端子
-1-
NJM2287
■ 絶対最大定格 (Ta=25℃)
項
電
消
制
動
保
目
源
費
御
作
温
存
温
記号
電
電
電
度
範
度
範
圧
力
圧
囲
囲
定
+
V
Pd
GC IN
Topr
Tstg
格
単 位
7.0
300
- 0.3 ∼ V+
- 40 ∼ + 85
- 50 ∼ + 125
V
mW
V
°C
°C
■ 推奨動作電圧範囲 (Ta=25℃)
項
動
作
目
電
源
記 号
電
圧
条
件
+
V
最小
標準
最大
単位
2.7
3.3
5.5
V
最小
標準
最大
単位
■ 電気的特性
(Ta = 25°C , V+1 = V+2 = 3.3V , RF IN = 45MHz,50dBuV , LO IN = 44.55MHz,100dBuV ,
IF IN = 450kHz , 測定回路 1 )
項
目
記 号
条
件
D
C
消
費
電
流
1
IccqMIX
無信号時,V+1 端子
−
0.5
0.8
消
費
電
流
2
IccqIF
無信号時,V+2 端子
GC IN = 2V
−
4.2
5.4
I cont1
GC IN = 0V
-0.5
-0.2
0.1
特
性
mA
uA
制 御 端 子 流 入 電 流
I cont2
GC IN = 2V
38
45
52
ミ キ サ 入 力 周 波 数
FI MIX
利得偏差 3dB 以内
−
45
100
MHz
ミ キ サ 変 換 利 得
CG
電圧変換利得
3.5
6.5
9.5
dB
ミ
キ
サ
入
力
1dB コ ン プ レ ッ シ ョ ン
P1 MIX
P1dB
93
96
−
ミキサインターセプトポイント
IIP3
隣接チャンネル = 6.25kHz
101
104
−
ミ
キ
サ
特
性
dBuV
ミキサ出力ノイズレベル
NO MIX
測定回路 2
MIX OUT = 450kHz,
帯域幅 = 6.25kHz
ローカル入力レベル
PI LO
利得偏差 3dB 以内
87
100
107
ミ キ サ 入 力 抵 抗
RIMIX
1 - 2pin 端子間抵抗
8.2
10
11.8
−
9
14
kΩ
ロ ー カ ル 入 力 抵 抗
ミ キ サ 出 力 抵 抗
-2-
RILO
ROMIX
13 - 14pin 端子間抵抗
7.7
10
12.3
測定回路 3
230
330
430
Ω
Ver.2009-08-06
NJM2287
I F
I F
I
項
目
A M P
特
入
力
F
周
波
利
記 号
数
S
S
I
単位
kHz
450
1000
G IF1
GC IN = 0V
98
102
106
G IF2
GC IN = 1V
−
61
−
G IF3
GC IN = 2V
−
22
−
G IF4
GC IN = 2.5V
−
9
−
89
94
−
−
38
43
dB
得
IF 最 大 出 力 レ ベ ル
R
最大
200
NO IF
力
標準
利得偏差 3dB 以内
GC IN = 1V
IF 出 力 ノ イ ズ レ ベ ル
入
最小
FI IF
PI IF
F
件
性
I
F
入
力
1dB コ ン プ レ ッ シ ョ ン
I
条
抵
特
抗
P1dB
GC IN = 2.5V
測定回路 4 , IF OUT = 450kHz
GC IN = 2V , 帯域幅= 6.25kHz
dBuV
PO IF
IF IN = 30dBuV , GC IN = 0V
120
121
−
RIIF
6 - 7pin 端子間抵抗
34
40
46
kΩ
VRSSI1
IF IN = 20dBuV
−
20
100
mV
VRSSI2
IF IN = 60dBuV
0.95
1.1
1.25
VRSSI3
IF IN = 100dBuV
1.95
2.15
2.35
性
R S S I 出 力 電 圧
V
制
制
利
御
御
利
得
Ver.2009-08-06
特
得
傾
性
範
囲
GCR
GC IN = 0 ∼ 2.5V
81
−
−
dB
斜
GCS
GC IN = 1 ∼ 2V
35
38
41
dB/V
-3-
NJM2287
■ 測定回路図
本回路図は、前ページの「電気的特性」を測定する為の測定回路図です。「電気的特性」の項目によって測定回路
1∼4を使用します。
●
測定回路1: 標準回路
●
マルチ
メーター
+
V +1
+
V 1
V 2
FETプ ロ ーブ
1MΩ、2pF
LO IN
50Ω
51
1u1000p 1u1000p
12
11
10
1000p
9
2
13
12
MIX
MIX
IF
3
4
5
0.1u
1000p
51
結合器
14
8
1u1000p
IF
MIX
1000p
51
1000p
1000p
1u1000p
0.1u
RSSI
MIX
1
LO IN
50Ω
Gain
Control
13
GC IN
3k
1000p
1000p
14
測定回路2:ミキサ出力ノイズレベル
スペクトラ ム
アナラ イ ザ
50Ω
6
1
7
0.1u
2.7k
2
1000p
0.1u
IF
3
4
5
0.1u
1000p
51
51
+
-
2.7k
FETプ ロ ー
RF IN
50Ω
HP8447A
20dB
AMP
750
ブ
RF IN2
50Ω
AD811 0.1u
スペクトラ ム
アナラ イ ザ
50Ω
IF IN
50Ω
スペクトラ ム
アナラ イ ザ
50Ω
IIP3測定時のみ使用
●
測定回路3:ミキサ出力抵抗
●
測定回路4:IF 出力ノイズレベル
V +1
スペクトラ ム
アナラ イ ザ
50Ω
LO IN
50Ω
V +2
FETプ ロ ーブ
51
1u1000p
3k
1u1000p
14
GC IN
1MΩ、2pF
1000p
1000p
13
1000p
0.1u
1u1000p
12
11
MIX
10
9
8
RSSI
Gain
Control
IF
IF
MIX
1
2
1000p
RF IN
50Ω
3
4
5
0.1u
1000p
MIX
3
IF
4
5
6
7
0.1u
51
0.1u
300
FETプ ロ ー
51
ブ
スペクトラ ム
アナラ イ ザ
50Ω
-4-
Ver.2009-08-06
NJM2287
■ 等価回路
(Ta = 25℃ , V+1 = V+2 = 3.3V , 無信号時 )
端子
端子名
内部等価回路
端子電圧
備考
0.82V
1 番ピンはバイアス用デ
カップリング端子で、2
番ピンはミキサの入力
端子です。
RF 信号を入力します。
対 V+ 、対 GND に ESD
保護ダイオードがあり
ます。
―
ミキサ GND 端子です。
1.76V
ミキサの出力端子です。
対 V+ 、対 GND に ESD
保護ダイオード、シリー
ズに ESD 保護抵抗(140
Ω)があります。
―
IF GND 端子です。
12
1
2
RF DEC
RF IN
5k
5k
1
2
3
3
GND 1
―
12
4
MIX OUT
140
4
3
5
GND 2
―
11
6
7
IF IN
IF DEC
20k
6
20k
70
70
7
6番ピンはIFの入力端子
で、7 番ピンはバイアス
GC IN = 0V 時 用デカップリング端子
です。
1.71V
対 V+ 、対 GND に ESD
GC IN = 2V 時 保護ダイオード、シリー
2.16V
ズに ESD 保護抵抗(70
Ω)があります。
5
11
8
8
GC IN
70
20k
―
制御電圧の入力端子で
す。
対 V+ 、対 GND に ESD
保護ダイオード、シリー
ズに ESD 保護抵抗(70
Ω)があります。
24k
5
Ver.2009-08-06
-5-
NJM2287
端子
端子名
内部等価回路
端子電圧
備考
1.64V
IF アンプの出力端子で
す。
対 V+ 、対 GND に ESD
保護ダイオード、シリー
ズに ESD 保護抵抗(70
Ω)があります。
0.43V
RSSI 出力端子です。
IF アンプの入力信号レ
ベルに対数比例した DC
電圧が得られます。
対 V+ 、対 GND に ESD
保護ダイオード、シリー
ズに ESD 保護抵抗(70
Ω)があります。
―
IF 電源端子
―
ミキサ電源端子
2.06V
13 番ピンはローカル入
力端子 IF の入力端子で、
14 番ピンはバイアス用
デカップリング端子で
す。
対 V+ 、対 GND に ESD
保護ダイオードがあり
ます。
11
2p
32k
9
2p
IF OUT
70
9
5
11
10
70
RSSI
10
10k
5
11
11
V+ 2
5
12
12
V+ 1
3
12
13
14
LO IN
LO DEC
5k
13
3
-6-
5k
14
Ver.2009-08-06
NJM2287
■ 評価ボード
性能評価用ボードを用意しております。NJM2287 の各種性能評価にお使い頂けます。尚、本ボードはパターンレイア
ウト、部品レイアウトを推奨するものではありません。また、回路定数は『測定回路図』に準じております。
なお、セットのご使用条件により、回路定数の見直しが必要となります。
V+1
LO IN
● 回路図
14
R6
10
R7
51
C15
1000p C14
1000p
13
V+2
RSSI IF OUT GC IN
R5
10
C13 C12 C11 C10 C6
1u 1000p 1u 1000p 1000p
12
11
10
R4
3k
C8 C7
1u 1000p
C9
0.1u
9
8
IC 1
Gain
Control
IF
RSSI
MIX
MIX
1
2
C1
1000p
3
C2
1000p
IF
4
5
C3
0.1u
R1
51
RF IN
6
7
C4
0.1u
R2
2.7k
MIX OUT
C5
0.1u
R8 R3
0
51
IF IN
● 部品表
項目
コンデンサ
コンデンサ
コンデンサ
コンデンサ
コンデンサ
コンデンサ
コンデンサ
コンデンサ
コンデンサ
コンデンサ
Ver.2009-08-06
部品番号
定数
C1
C2
C3
C4
C5
C6
C7
C8
C9
C10
1000pF
1000pF
0.1uF
0.1uF
0.1uF
1000pF
1000pF
1uF
0.1uF
1000pF
項目
コンデンサ
コンデンサ
コンデンサ
コンデンサ
コンデンサ
部品番号
定数
C11
C12
C13
C14
C15
1uF
1000pF
1uF
1000pF
1000pF
IC
IC1
NJM2287
項目
抵抗
抵抗
抵抗
抵抗
抵抗
抵抗
抵抗
抵抗
部品番号
定数
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
R8
51Ω
2.7kΩ
51Ω
3kΩ
10Ω
10Ω
51Ω
0Ω
-7-
NJM2287
● 基板レイアウト図
表面
R1
R7
R6
C13
C11
C10
R5
R4
C6
C9
C4
C5
C12
C3
IC1
NJM2287
R3
R8
C15
C14
C1
C2
R2
C7
C8
裏面
V+1
MIX OUT
V+2
IF OUT
GC IN
RSSI
※注意:パターンレイアウトは、事前に連絡無く変更することがあります。
-8-
Ver.2009-08-06
NJM2287
■ 特性例
[ DC 特性 ] 指定なき場合は Ta = 25℃ , 測定回路 1 , V+1 = V+2 = 3.3V
消費電流1 対 電源電圧
( 無信号時 )
0.8
0.7
0.7
0.6
0.6
消費電流 IccqMIX[mA]
消費電流 IccqMIX[mA]
0.8
消費電流1 対 周囲温度
( 無信号時 )
0.5
0.4
0.3
0.2
V+1 = 5.5V
V+1 = 3.3V
V+1 = 2.7V
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.1
0
0
2
3
4
5
6
-50
7
-25
0
+
電源電圧 V 1[V]
消費電流2 対 電源電圧
8
7
消費電流 IccqIF [mA]
消費電流 IccqIF [mA]
5
4
3
2
100
125
( 無信号時, GC IN = 2V )
V+2 =5.5V
5
V+2 = 3.3V
V+2 = 2.7V
4
3
2
1
1
0
0
2
3
4
5
6
7
-50
-25
0
+
電源電圧 V 2 [V]
25
50
75
100
125
周囲温度 Ta [°C]
消費電流2 対 制御端子電圧
制御端子流入電流 対 制御端子電圧
( 無信号時 )
80
70
制御端子流入電流 Icont [uA]
7
消費電流 IccqIF [mA]
75
6
6
6
Ta = 85°C
5
4
Ta = 25°C
3
Ta =-40°C
2
1
60
Ta =-40°C
Ta = 25°C
Ta = 85°C
50
40
30
20
10
0
0
0
1
2
制御端子電圧 GC IN [V]
Ver.2009-08-06
50
消費電流2 対 周囲温度
( 無信号時, GC IN = 2V )
7
8
25
周囲温度 Ta [°C]
3
4
0
1
2
3
4
制御端子電圧 GC IN [V]
-9-
NJM2287
[ ミキサ特性 ] 指定なき場合は Ta = 25℃ , 測定回路 1 , V+1 = V+2 = 3.3V , RF IN = 45MHz,50dBuV ,
LO IN = 44.55MHz,100dBuV , MIX OUT = 450kHz
変換利得 対 ローカル入力レベル
120
10
100
5
変換利得 CG [dB]
ミキサ出力レベル MIX OUT [dBuV]
ミキサ入出力特性
80
60
0
-5
40
-10
40
60
80
100
ミキサ入力レベル RF IN [dBuV]
120
50
60
70
80
90
100
110
120
ローカル入力レベル LO IN [dBuV]
ミキサ変換利得 対 ミキサ入力レベル
ミキサ変換利得 周波数特性
10
10
( LO IN = RF IN - 450kHz , MIX OUT = 450kHz )
5
変換利得 CG [dB]
変換利得 CG [dB]
5
0
-5
0
-5
-10
-15
-10
-20
-25
-15
40
60
80
100
1
120
ミキサインターセプトポイント 特性
14
IF
100
IM3
80
60
40
1000
( 測定回路2 , 帯域幅 = 6.25kHz )
12
10
8
6
4
2
0
40
60
80
100
ミキサ入力レベル RF IN,RF IN2 [dBuV]
- 10 -
100
ミキサ出力ノイズレベル 対 周囲温度
( RF IN = 45MHz , RF IN2 = 44.99375MHz )
( MIX OUT : IF = 450kHz , IM3 = 456.25kHz)
ミキサ出力ノイズレベル NO MIX [dBuV]
ミキサ出力レベル MIX OUT [dBuV]
120
10
ミキサ入力周波数 RF IN [MHz]
ミキサ入力レベル RF IN [dBuV]
120
-50
-25
0
25
50
75
100
125
周囲温度 Ta [°C]
Ver.2009-08-06
NJM2287
[ IF AMP 特性 ] 指定なき場合は Ta = 25℃ , 測定回路 1 , V+1 = V+2 = 3.3V , IF IN = 450kHz
IFAMP入出力特性
IF利得/IF出力ノイズレベル 対 制御電圧
( IF利得測定時 : 測定回路1 )
( IF出力ノイズレベル測定時 : 測定回路4 , 帯域幅 = 6.25kHz )
100
100
120
80
80
IF利得 G IF [dB]
60
60
IF出力ノイズレベル
40
40
20
20
IF利得
0
0
IF出力レベル IF OUT [dBuV]
130
IF出力ノイズレベル NO IF [dBuV]
120
120
0
1
2
制御電圧 GC IN [V]
3
GC IN = 2V
100
90
GC IN = 2.5V
70
4
0
20
IF出力ノイズレベル 対 IF利得
40
60
80
IF入力レベル IF IN [dBuV]
100
120
IFAMP周波数特性
( 測定回路4 , 帯域幅 = 6.25kHz )
100
GC IN = 1V
80
-20
-20
GC IN = 0V
110
120
100
80
IF利得 G IF [dB]
IF出力ノイズレベル NO IF [dBuV]
GC IN = 0V
60
40
80
GC IN = 1V
60
40
GC IN = 2V
20
20
GC IN = 2.5V
0
-20
0
20
40
60
IF利得 G IF [dB]
80
0
0.01
100
0.1
1
IF入力周波数 IF IN [MHz]
IF利得 対 電源電圧
IF利得 対 周囲温度
120
120
GC IN = 0V
GC IN = 0V
100
80
IF利得 G IF [dB]
100
IF利得 G IF [dB]
10
GC IN = 1V
60
GC IN = 2V
40
80
GC IN = 1V
60
40
GC IN = 2V
GC IN = 2.5V
20
20
0
0
2
3
4
5
+
電源電圧 V 2 [V]
Ver.2009-08-06
GC IN = 2.5V
6
7
-50
-25
0
25
50
75
100
125
周囲温度 Ta [°C]
- 11 -
NJM2287
[ RSSI 特性 ]
指定なき場合は Ta = 25℃ , 測定回路 1 , V+1 = V+2 = 3.3V , IF IN = 450kHz
RSSI出力電圧 対 入力電圧
2.5
RSSI出力電圧 VRSSI [V]
2
1.5
1
0.5
0
0
20
40
60
80
100
120
IF入力レベル IF IN [dBuV]
RSSI出力電圧 対 周囲温度
2.5
2.5
IF IN = 100dBuV
2
IF IN = 100dBuV
2
IF IN = 80dBuV
1.5
RSSI出力電圧 VRSSI [V]
RSSI出力電圧 VRSSI [V]
RSSI出力電圧 対 周囲温度
IF IN = 60dBuV
1
IF IN = 40dBuV
0.5
IF IN = 80dBuV
1.5
IF IN = 60dBuV
1
IF IN = 40dBuV
0.5
IF IN = 20dBuV
IF IN = 20dBuV
0
0
2
3
4
5
+
電源電圧 V 2 [V]
6
7
-50
-25
0
25
50
75
100
125
周囲温度 Ta [ ℃]
<注意事項>
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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、
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Ver.2009-08-06