NJG1145UA2 バイパス機能付 バイパス機能付き 機能付き広帯域 LNA GaAs MMIC I概要 I外形 NJG1145UA2 は、地上デジタル放送と衛星放送での使用を主 目的としたバイパス機能付き広帯域低雑音増幅器です。 広いダイナミックレンジを実現する為に、弱入力時に LNA を 動作させる High Gain モードと、強入力時に LNA をバイパスさ NJG1145UA2 せる Low Gain モードを備えました。 外部素子によるインピー ダンス整合を不要とし、90MHz~2150MHz の広帯域において、 高利得・低歪みを実現しました。 パッケージには EPFFP6-A2 を採用し、超小型化･薄型化を実現 しました。 Iアプリケーション 地上波、衛星放送用途のセットトップボックス、デジタル TV 及びケーブル TV LTE 対応ルーター、モデム及び基地局 I特徴 G動作周波数 G電源電圧 Gパッケージ G外部部品個数 ◎High Gain モード G動作電流 G高利得 G低雑音指数 ◎Low Gain モード G低消費電流 G利得(低損失) I端子配列 90MHz~2150MHz 2.8V typ. EPFFP6-A2 (Package size: 1.0mm x 1.0mm x 0.37mm typ.) 3 個 (キャパシタ 2 個、インダクタ 1 個) 20.0mA typ. 15.0dB typ. 1.5dB typ. 11µA typ. -1.0dB typ. (Top View) 5 RFIN GND VCTL 4 6 端子配列 1. GND 2. GND 3. RFOUT 4. VCTL 5. GND 6. RFIN Logic circuit Bypass circuit LNA circuit Bias circuit 1PIN INDEX 1 GND I真理値表 3 GND 2 RFO “H”=VCTL(H)“L”=VCTL(L) VCTL LNA 動作電流 バイパス回路 LNA 動作状態 H ON OFF High Gain モード L OFF ON Low Gain モード 注: 本資料に記載された内容は変更することがありますので、ご了承下さい。 Ver.2013-04-17 -1- NJG1145UA2 I絶対最大定格 T a=+25°C, Zs=Zl=50 ohm 項目 記号 条件 定格 単位 電源電圧 VDD 5.0 V 切替電圧 VCTL 5.0 V 入力電力 P IN VDD=2.8V +15 dBm 消費電力 PD 4 層(101.5x114.5mm スルーホール有) FR4 基板実装時、Tj=150°C 590 mW 動作温度 T opr -40~+85 °C 保存温度 T stg -55~+150 °C I電気的特性 1 (DC 特性) 共通条件: VDD=2.8V, T a=+25°C, Zs=Zl=50 ohm 項目 最小 標準 最大 単位 VDD 2.3 2.8 3.6 V 切替電圧(High) VCTL(H) 1.3 1.8 3.6 V 切替電圧(Low) VCTL(L) 0 0 0.5 V 電源電圧 記号 条件 動作電流 1 IDD1 RF OFF, VCTL=1.8V - 20.0 27.0 mA 動作電流 2 IDD2 RF OFF, VCTL=0V - 11.0 25.0 µA 切替電流 ICTL RF OFF, VCTL=1.8V - 6.0 10.0 µA -2- NJG1145UA2 I電気的特性 2 (High Gain モード) 共通条件: freq=90~2150MHz, VDD=2.8V, VCTL=1.8V, T a=+25°C, Zs=Zl=50 ohm 項目 記号 条件 最小 標準 最大 単位 小信号電力利得 1 Gain1 基板、コネクタ損失除く※1 12.0 15.0 18.0 dB NF 基板、コネクタ損失除く※2 - 1.5 2.3 dB -5.0 +0.0 - dBm +2.0 +10.0 - dBm 20.0 28.0 - dB 35.0 45.0 - dB - -19.0 -15.0 dB 雑音指数 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 P-1dB(IN)1 IIP3_1 2 次相互変調歪_1 IM2_1 3 次相互変調歪_1 IM3_1 アイソレーション ISL f1=freq, f2=freq+100kHz, P IN=-26dBm f1=200MHz, f2=500MHz, fmeas=700MHz, P IN1=P IN2=-15dBm ※3 f1=600MHz, f2=650MHz, fmeas=700MHz, P IN1=P IN2=-15dBm ※3 S12 RF IN VSWR1 VSWRi1 - 2.2 3.2 - RF OUT VSWR1 VSWRo1 - 1.5 2.2 - ※1 ※2 入出力側基板、コネクタ損失： 0.037dB(90MHz), 0.092dB(at 620MHz), 0.274dB(at 2150MHz) 入力側基板、コネクタ損失： 0.019dB(90MHz), 0.046dB(at 620MHz), 0.122dB(at 2150MHz) ※3 IM2, IM3 の定義は下図を参照 Pout(dBm) Pout(dBm) IM2 IM3 700 600/650 700 frequency(MHz) frequency(MHz) 200 500 -3- NJG1145UA2 I電気的特性 3 (Low Gain モード) 共通条件: freq =90~2150MHz, VDD=2.8V, VCTL=0V, T a=+25°C, Zs=Zl=50 ohm 項目 小信号電力利得 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 条件 最小 標準 最大 単位 Gain2 基板、コネクタ損失除く※1 -6.0 -1.0 - dB +10.0 +15.0 - dBm +20.0 +30.0 - dBm 55.0 66.0 - dB 65.0 75.0 - dB P-1dB(IN)2 IIP3_2 2 次相互変調歪_2 IM2_2 3 次相互変調歪_2 IM3_2 f1=freq, f2=freq+100kHz, P IN=-6dBm f1=200MHz, f2=500MHz, fmeas=700MHz, P IN1=P IN2=-8dBm ※3 f1=600MHz, f2=650MHz, fmeas=700MHz, P IN1=P IN2=-8dBm ※3 RF IN VSWR2 VSWRi2 - 1.5 4.0 - RF OUT VSWR2 VSWRo2 - 1.5 4.0 - ※1 入出力側基板、コネクタ損失： 0.037dB(90MHz), 0.092dB(at 620MHz), 0.274dB(at 2150MHz) ※3 IM2, IM3 の定義は下図を参照 Pout(dBm) Pout(dBm) IM2 700 600/650 700 frequency(MHz) frequency(MHz) 200 -4- IM3 500 NJG1145UA2 I端子情報 番号 端子名 機能説明 1 GND 接地端子(0V)です。端子近傍で接地電位に接続して下さい。 2 GND 接地端子(0V)です。端子近傍で接地電位に接続して下さい。 3 RFOUT 4 VCTL 切替電圧供給端子です。 5 GND 接地端子(0V)です。端子近傍で接地電位に接続して下さい。 6 RFIN RF 信号入力端子です。この端子は IC 内部に DC ブロッキングキャパ シタが内蔵されています。 RF 信号出力端子です。この端子は LNA およびロジック回路の電源電 圧供給端子も兼ねていますので、外部回路図に示す L1 を介して電源電 圧を供給して下さい。 -5- NJG1145UA2 I特性グラフ (High Gain モード) 共通条件： VDD=2.8V, VCTL=1.8V, Ta=25°C, Zs=Zl=50 ohm, 回路は指定の外部回路による Pout vs. Pin Gain, IDD vs. Pin (f=620MHz) 15 (f=620MHz) 20 40 10 35 Gain -10 25 IDD 10 15 -15 10 5 -25 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 -40 0 0 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 Pin (dBm) Pin (dBm) Pout, IM3 vs. Pin Gain, NF vs. frequency (f1=620MHz, f2=f1+100kHz) 40 5 P-1dB(IN)=-4.0dBm P-1dB(IN)=-4.0dBm -30 -40 0 (f=50~2500MHz) 16 4.0 15 20 3.5 Gain (dB) Pout 0 -20 -40 IM3 14 3.0 13 2.5 12 2.0 11 1.5 NF -60 10 9 IIP3=+7.1dBm -100 -30 1.0 0.5 (Exclude PCB, Connector Losses) 8 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 0 500 Pin (dBm) 2000 0.0 2500 OIP3, IIP3 vs. frequency (f=50~2150MHz) (f1=50~2150MHz, f2=f1+100kHz, Pin=-26dBm) 30 25 OIP3, IIP3 (dBm) 0 -5 1500 frequency (MHz) P-1dB(IN) vs. frequency 5 1000 P-1dB(IN) -10 OIP3 20 15 IIP3 10 5 -15 0 0 500 1000 1500 frequency (MHz) -6- 2000 2500 0 500 1000 1500 frequency (MHz) 2000 2500 NF (dB) Gain -80 P-1dB(IN) (dBm) 20 IDD (mA) -5 -20 Pout, IM3 (dBm) 30 15 Pout 0 Gain (dB) Pout (dBm) 5 NJG1145UA2 I特性グラフ (High Gain モード) 共通条件： VCTL=1.8V, Ta=25oC, Zs=Zl=50 ohm, 回路は指定の外部回路による P-1dB(IN) vs. VDD Gain, NF vs. VDD (f=620MHz) 16 Gain 3.0 2.5 13 12 2.0 NF 11 1.5 10 1.0 NF (dB) 14 P-1dB(IN) (dBm) 3.5 15 Gain (dB) (f=620MHz) 5 4.0 0 P-1dB(IN) -5 -10 0.5 9 (Exclude PCB, Connector Losses) 8 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 -15 1.5 0.0 4.5 2.0 2.5 3.0 OIP3, IIP3 vs. VDD 30 3.5 4.0 4.5 VDD (V) VDD (V) IM2 vs. VDD (f1=620MHz, f2=f1+100kHz, Pin=-26dBm) 40 25 (f1=200MHz, f2=500MHz, Pin=-15dBm) 35 20 30 IM2 (dB) OIP3, IIP3 (dBm) OIP3 15 10 20 IIP3 5 0 1.5 IM2 25 15 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 10 1.5 4.5 2.0 2.5 3.0 VDD (V) IM3 vs. VDD 60 3.5 4.0 4.5 4.0 4.5 VDD (V) VSWR vs. VDD (f1=600MHz, f2=650MHz, Pin=-15dBm) (f=620MHz) 3.0 55 VSWRi 2.5 VSWR IM3 (dB) 50 45 IM3 2.0 40 VSWRo 1.5 35 30 1.5 2.0 2.5 3.0 VDD (V) 3.5 4.0 4.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 VDD (V) -7- NJG1145UA2 I特性グラフ (High Gain モード) 共通条件： VCTL=1.8V, Ta=25oC, Zs=Zl=50 ohm, 回路は指定の外部回路による IDD vs. VDD ISL vs. VDD (f=620MHz) -5 25 -10 20 -15 ISL 15 10 -25 5 2.0 2.5 3.0 VDD (V) -8- IDD -20 -30 1.5 (RF OFF) 30 IDD (mA) ISL (dB) 0 3.5 4.0 4.5 0 1.5 2.0 2.5 3.0 VDD (V) 3.5 4.0 4.5 NJG1145UA2 I特性グラフ (High Gain モード) 共通条件： VDD=2.8V, VCTL=1.8V, Zs=Zl=50 ohm, 回路は指定の外部回路による Gain, NF vs. Temperature 4.0 (f=620MHz) 10 14 3.0 13 2.5 2.0 12 NF 11 1.5 10 1.0 P-1dB(IN) (dBm) 3.5 Gain NF (dB) 15 Gain (dB) P-1dB(IN) vs. Temperature (f=620MHz) 16 5 0 -5 0.5 9 (Exclude PCB, Connector Losses) 8 -40 -20 0 20 40 60 0.0 100 80 -10 -40 -20 0 o 100 (f1=200MHz, f2=500MHz, Pin=-15dBm) 30 10 IIP3 IM2 25 20 5 15 -20 0 20 40 60 80 10 -40 100 -20 o 0 20 40 60 80 100 80 100 o Temperature ( C) Temperature ( C) VSWR vs. Temperature IM3 vs. Temperature 60 80 35 OIP3 IM2 (dB) OIP3, IIP3 (dBm) 40 15 0 -40 60 IM2 vs. Temperature (f1=620MHz, f2=f1+100kHz, Pin=-26dBm) 20 40 Temperature ( C) OIP3, IIP3 vs. Temperature 25 20 o Temperature ( C) (f1=600MHz, f2=650MHz, Pin=-15dBm) (f=620MHz) 3.0 55 2.5 VSWRi VSWR IM3 (dB) 50 IM3 45 2.0 40 VSWRo 1.5 35 30 -40 -20 0 20 40 60 o Temperature ( C) 80 100 1.0 -40 -20 0 20 40 60 o Temperature ( C) -9- NJG1145UA2 I特性グラフ (High Gain モード) 共通条件： VDD=2.8V, VCTL=1.8V, Zs=Zl=50 ohm, 回路は指定の外部回路による IDD, ICTL vs. Temperature ISL vs. Temperature (f=620MHz) 0 (RF OFF) 20 -5 25 20 18 IDD -15 ISL 16 15 14 10 -20 ICTL -30 -40 -20 0 20 40 60 80 100 K factor vs. frequency (f=50MHz~20GHz) o +25 C o +60 C 0 C +85 C -40 C -20 C o K factor 15 o o o 10 5 0 0 5 10 frequency (GHz) -20 0 20 40 60 Temperature ( C) Temperature ( C) 20 10 -40 o o - 10 - 5 12 -25 15 20 80 0 100 ICTL (µ µ A) IDD (mA) ISL (dB) -10 NJG1145UA2 I特性グラフ (High Gain モード) 共通条件： VDD=2.8V, VCTL=1.8V, T a=25oC, Zs=Zl=50 ohm, 回路は指定の外部回路による - 11 - NJG1145UA2 I特性グラフ (Low Gain モード) 共通条件： VDD=2.8V, VCTL=0V, T a=25oC, Zs=Zl=50 ohm, 回路は指定の外部回路による Pout vs. Pin Gain, IDD vs. Pin (f=620MHz) 20 (f=620MHz) 0 10 Pout 0 Gain (dB) Pout (dBm) 10 -10 -1 8 -2 6 -3 4 IDD -20 -4 2 P-1dB(IN)=+16.0dBm P-1dB(IN)=+16.0dBm -30 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 -5 -20 20 0 -15 -10 -5 Pin (dBm) 5 10 15 20 Pin (dBm) Gain vs. frequency Pout, IM3 vs. Pin (f1=620MHz, f2=f1+100kHz) 40 0 (f=50~2500MHz) 0 20 Gain -2 Pout Gain (dB) Pout, IM3 (dBm) 0 -20 -40 -4 -6 -60 -8 IM3 -80 IIP3=+30.3dBm -100 -20 (Exclude PCB, Connector Losses) -10 -10 0 10 20 30 40 0 500 Pin (dBm) 1000 1500 2000 P-1dB(IN) vs. frequency OIP3, IIP3 vs. frequency (f=50~2150MHz) (f1=90~2150MHz, f2=f1+100kHz, Pin=-6dBm) 25 2500 frequency (MHz) 34 OIP3, IIP3 (dBm) P-1dB(IN) (dBm) 32 20 P-1dB(IN) 15 10 IIP3 30 28 OIP3 26 24 5 22 0 500 1000 1500 frequency (MHz) - 12 - 2000 2500 0 500 1000 1500 frequency (MHz) 2000 2500 IDD (mA) Gain NJG1145UA2 I特性グラフ (Low Gain モード) 共通条件： VCTL=0V, T a=25oC, Zs=Zl=50 ohm, 回路は指定の外部回路による Gain vs. VDD -1 (f=620MHz) 20 Gain P-1dB(IN) (dBm) Gain (dB) P-1dB(IN) vs. VDD (f=620MHz) 0 -2 -3 P-1dB(IN) 15 10 5 -4 -5 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 0 1.5 4.5 2.0 2.5 VDD (V) 3.5 4.0 OIP3, IIP3 vs. VDD IM2 vs. VDD (f1=620MHz, f2=f1+100kHz, Pin=-6dBm) (f1=200MHz, f2=500MHz, Pin=-8dBm) 85 4.5 IIP3 80 OIP3 75 30 IM2 (dBm) OIP3, IIP3 (dBm) 35 3.0 VDD (V) 25 70 IM2 65 20 60 15 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 55 1.5 4.5 2.0 2.5 VDD (V) 3.5 4.0 4.5 4.0 4.5 VSWR vs. VDD IM3 vs. VDD 95 3.0 VDD (V) (f1=600MHz, f2=650MHz, Pin=-8dBm) (f=620MHz) 2.0 90 1.8 80 VSWR IM3 (dBm) VSWRi 85 IM3 1.6 VSWRo 1.4 75 1.2 70 65 1.5 2.0 2.5 3.0 VDD (V) 3.5 4.0 4.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 VDD (V) - 13 - NJG1145UA2 I特性グラフ (Low Gain モード) 共通条件： VCTL=0V, T a=25oC, Zs=Zl=50 ohm, 回路は指定の外部回路による IDD vs. VDD (RF OFF) 30 25 IDD (µ µ A) 20 IDD 15 10 5 0 1.5 2.0 2.5 3.0 VDD (V) - 14 - 3.5 4.0 4.5 NJG1145UA2 I特性グラフ (Low Gain モード) 共通条件： VDD=2.8V, VCTL=0V, Zs=Zl=50 ohm, 回路は指定の外部回路による Gain vs. Temperature (f=620MHz) 25 Gain P-1dB(IN) (dBm) -1 Gain (dB) P-1dB(IN) vs. Temperature (f=620MHz) 0 -2 -3 20 P-1dB(IN) 15 10 -4 -5 -40 -20 0 20 40 60 80 5 -40 100 -20 0 o 40 60 80 100 80 100 80 100 Temperature ( C) OIP3, IIP3 vs. Temperature IM2 vs. Temperature (f1=620MHz, f2=f1+100kHz, Pin=-6dBm) (f1=200MHz, f2=500MHz, Pin=-8dBm) 80 IIP3 75 OIP3 70 30 IM2 (dBm) OIP3, IIP3 (dBm) 35 20 o Temperature ( C) 25 IM2 65 60 20 55 15 -40 -20 0 20 40 60 80 50 -40 100 -20 0 40 60 Temperature ( C) VSWR vs. Temperature IM3 vs. Temperature 95 20 o o Temperature ( C) (f1=600MHz, f2=650MHz,Pin=-8dBm) (f=620MHz) 2.0 90 1.8 80 VSWR IM3 (dBm) VSWRo 85 IM3 1.6 VSWRi 1.4 75 1.2 70 65 -40 -20 0 20 40 60 o Temperature ( C) 80 100 1.0 -40 -20 0 20 40 60 o Temperature ( C) - 15 - NJG1145UA2 I特性グラフ (Low Gain モード) 共通条件： VDD=2.8V, VCTL=0V, Zs=Zl=50 ohm, 回路は指定の外部回路による IDD vs. Temperature K factor vs. frequency (RF OFF) 25 (f=50MHz~20GHz) 20 o +25 C o +60 C o 0 C +85 C -40 C 20 o 15 15 K factor IDD (µ µ A) o -20 C IDD 10 o 10 5 5 0 -40 0 -20 0 20 40 60 80 100 o Temperature ( C) (RF OFF) IDD (mA) 20 15 10 o +25 C o +60 C 0 C +85 C -40 C 5 -20 C o 0 0.0 0.5 1.0 1.5 VCTL (V) - 16 - 2.0 5 10 frequency (GHz) IDD vs. VCTL 25 0 o o o 2.5 3.0 15 20 NJG1145UA2 I特性グラフ (Low Gain モード) 共通条件： VDD=2.8V, VCTL=0V, T a=25oC, Zs=Zl=50 ohm, 回路は指定の外部回路による - 17 - NJG1145UA2 Iブロック図及び外部回路図 (Top View) 5 RFIN RF IN GND VCTL 6 4 VCTL Logic circuit Bypass circuit LNA circuit Bias circuit 1PIN INDEX 1 330pF C1 RF OUT 3 GND GND 2 RFOUT 270nH L1 VDD 1000pF C2 I基板実装図 (Top View) チップ部品リスト 部品番号 L1 VCTL C1, C2 型名 太陽誘電製 HK1005 シリーズ 村田製作所製 GRM03 シリーズ C1 RF IN RF OUT L1 1pin Index C2 VDD PCB (FR-4)： t=0.2mm MICROSTRIP LINE WIDTH =0.4mm (Z0=50 ohm) PCB SIZE=14.0mm×14.0mm デバイス使用上の注意 ・ C1 は DC ブロッキングキャパシタ、C2 はバイパスキャパシタです。 ・ L1 はチョークインインダクタです。 ・ RFIN 端子と RFOUT 端子の結合を防ぐために、IC の下にグランドパターンを配置して下さい。 ・ チップ部品は IC 近傍に実装して下さい - 18 - NJG1145UA2 INF 測定ブロックダイアグラム 使用測定器 ・NF アナライザ ：Agilent 8973A ・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 ：LSB Sideband ・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 (300.0K) NF Analyzer (Agilent 8973A) Noise Source (Agilent 346A) ※ノイズソースと NF Input (50Ω) Noise Source Drive Output アナライザは直接接続 キャリブレーション時 NF Analyzer (Agilent 8973A) Noise Source (Agilent 346A) ※ノイズソースと DUT、 DUT と NF アナライザは IN DUT OUT Input (50Ω) Noise Source Drive Output 直接接続 NF 測定時 - 19 - NJG1145UA2 Iパッケージ外形図（EPFFP6-A2） 単位 基板 端子処理 モールド樹脂 重量 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。 - 20 - ：mm ：FR-4 ：Au メッキ ：エポキシ樹脂 ：0.855mg ＜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。