概述
LTC5576 是一款高線性度有源混頻器,專為那些要求非常寬輸入帶寬、低失真和低 LO 泄漏的上變頻應用而優化。 集成型輸出變壓器雖專為 4GHz 至 6GHz 應用而優化,但也可容易地針對低至 3GHz 或高達 8GHz 的輸出頻率進行再調諧,而性能僅有輕微的下降。 輸入專為使用 1:1 傳輸線平衡-不平衡變壓器而優化,因而實現了非常寬帶的阻抗匹配。
LO 輸入端口為單端,且只需要 0dBm 的 LO 功率來實現卓越的失真和噪聲性能,同時還降低了電路要求。 LTC5576 可提供低 LO 泄漏,從而降低了采用輸出濾波以滿足 LO 抑制要求的需要。
LTC5576 專為 5V 電源而優化,但也可采用一個 3.3V 電源 (性能略有下降)。 使能功能可容易地實現器件的停機以進一步節省功率。
數據表:*附件:LTC5576 3GHz至8GHz高線性度有源上變頻混頻器技術手冊.pdf
應用
- 寬帶發送器
- 4G 和 5G 無線基礎設施
- 固定無線接入設備
- 無線直放站
特性
- 25dBm OIP3
- –0.6dB 轉換增益
- 在 5.8GHz 時噪聲指數為 14.1dB
- –154dBm/Hz 輸出噪聲層
- 低 LO-RF 泄漏
- 0dBm LO 驅動
- 寬帶 50Ω 匹配輸入
- 高輸入 P1dB:在 5V 時為 10dBm
- 5V 或 3.3V 電源 (在 99mA)
- 單端輸出和 LO 輸入
- 使能引腳
- –40°C 至 105°C 工作溫度 (T
C) - 16 引腳 (4mm x 4mm) QFN 封裝
典型應用
引腳配置
引腳功能
- TEMP(引腳1) :溫度監測引腳。該引腳通過一個30Ω的電阻連接到一個二極管的陽極。通過向該引腳注入電流并測量其兩端的電壓,可用于測量芯片溫度。
- IN+,IN-(引腳2和3) :差分信號輸入引腳。為實現最佳性能,應向這些引腳輸入差分信號。也可以單端驅動輸入,但性能會有所下降。將未使用的引腳通過電容連接到射頻接地層,可降低性能損失。這些引腳內部有1.6V的直流偏置電壓,因此需要隔直電容。
- LGND(引腳4) :輸入放大器的直流接地返回引腳。該引腳必須連接到良好的直流和射頻接地層。該引腳的典型電流為64mA。在某些應用中,可能會使用一個外部芯片電感,但任何直流電阻都會降低混頻器核心的電流,從而可能影響性能。
- EN(引腳5) :使能引腳。當施加在該引腳上的電壓大于1.8V時,芯片啟用;施加小于0.5V的電壓時,芯片禁用。如果該引腳懸空,內部的300kΩ電阻會將其拉低。
- VCC(引腳6、7) :電源引腳。這兩個引腳應連接在一起,然后連接到印刷電路板上的電源,并進行適當的旁路處理。在靠近芯片處放置一個10nF的電容。(有關更多信息,請參閱“自動電源電壓檢測”和“電源電壓斜坡上升”部分)。
- IADJ(引腳8) :偏置電流調節引腳。該引腳可通過在外部連接一個下拉電阻來調節內部混頻器的電流。該引腳上的典型直流電壓為1.8V。如果不使用該引腳,應使其懸空。
- GND(引腳9、11、12、13、14、17(外露焊盤)) :接地引腳。這些引腳必須焊接到射頻接地層上。封裝的外露焊盤可提供與接地層的電氣連接,并有助于良好的散熱。
- OUT(引腳10) :單端輸出引腳。該引腳內部連接到一個單端變壓器輸出端。不需要向該引腳施加直流電壓。外部連接可能需要進行阻抗匹配。
- LO(引腳15) :單端本振輸入引腳。該引腳在很寬的頻率范圍內進行了阻抗匹配。其內部偏置電壓為1.7V,因此需要隔直電容。
- TP(引腳16) :測試引腳。該引腳僅用于生產測試,必須連接到接地層。
框圖
LTC5576采用高性能的本振(LO)緩沖放大器驅動雙平衡混頻器核心,以實現高線性度的頻率轉換。混頻器輸入級采用差分共發射極結構,可實現非常寬頻帶的輸入匹配。關于其功能框圖和引腳功能的更多詳細信息,請參見相關章節。LTC5576主要用于上變頻器應用,不過,由于其寬帶輸入能力,它也可用作下變頻器。
圖1中的測試電路原理圖展示了用于芯片特性分析的外部元件參數。評估板布局如圖2所示。為了針對不同應用優化性能,可能會使用額外的元件。
單端LO端口在很寬的頻率范圍內進行了阻抗匹配,便于使用。可采用低側或高側LO注入,但可能需要相應調整R1的阻值以獲得最佳性能。該芯片在混頻器輸出端集成了一個內部射頻巴倫,因此輸出為單端信號。需要外部元件來優化所需頻率范圍內的阻抗匹配。
輸入端口
混頻器輸入路徑的簡化原理圖如圖3所示。IN+和IN-引腳驅動輸入晶體管的基極,內部的阻容(R-C)網絡用于實現1.6V的共模電壓,因此需要外部隔直電容C1和C2。小電容值的C3可用于擴展對更高頻率的阻抗匹配。1:1的變壓器用于實現單端到差分的信號轉換,以獲得最佳性能。
也可以通過驅動一個輸入引腳,并將未使用的輸入引腳通過電容連接到射頻地,來實現單端工作模式。不過,性能會有所下降,但在較低頻率下可能是可以接受的。
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