概述
LTC5593 隸屬于一個(gè)覆蓋 600MHz 至 4.5GHz RF 頻率范圍的雙通道、高動(dòng)態(tài)范圍、高增益下變頻混頻器系列。LTC5593 專為 2.3GHz 至 4.5GHz RF 應(yīng)用而優(yōu)化。LO 頻率必須位于 2.1GHz 至 4.2GHz 的范圍之內(nèi)，以獲得優(yōu)質(zhì)的性能。該器件的典型應(yīng)用是具有一個(gè) 2.3GHz 至 2.7GHz RF 輸入的 LTE 或 WiMAX 多通道或分集接收機(jī)。

LTC5593 的高轉(zhuǎn)換增益和高動(dòng)態(tài)范圍允許在高選擇性接收機(jī)設(shè)計(jì)中使用規(guī)格較寬松的 IF 濾波器，并較大限度地縮減了總體解決方案成本、板級(jí)空間和系統(tǒng)級(jí)偏差。這款器件還提供了一種低電流模式以實(shí)現(xiàn)額外的節(jié)能，而且每個(gè)混頻器通道都具有獨(dú)立的停機(jī)控制功能。
數(shù)據(jù)表：*附件：LTC5593雙通道、2.3GHz至4.5GHz、高動(dòng)態(tài)范圍、下變頻混頻器技術(shù)手冊(cè).pdf

特性

• 轉(zhuǎn)換增益：8.5dB (在 2500MHz)
• IIP3：27.7dBm (在 2500MHz)
• 噪聲指數(shù)：9.5dB (在 2500MHz)
• 在 5dBm 隔離條件下噪聲指數(shù) (NF) 為 15.9dB
• 高輸入 P1dB
• 52dB 通道間隔離 (在 2500MHz)
• 采用 3.3V 電源時(shí)功耗為 1.3W
• 采用低工率模式時(shí)功耗為 0.8W
• 獨(dú)立的通道停機(jī)控制
• 50Ω 單端 RF 和 LO 輸入
• 在所有模式中 LO 輸入匹配
• 0dBm LO 驅(qū)動(dòng)電平
• -40oC 至 105oC 工作溫度范圍
• 小型 QFN (5mm x 5mm) 封裝及解決方案外形尺寸

應(yīng)用

• 無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施分集接收機(jī) (LTE、WiMAX)
• 發(fā)射數(shù)字預(yù)失真 (DPD) 接收機(jī)
• MIMO (多輸入多輸出) 基礎(chǔ)設(shè)施接收機(jī)
• 寬帶微波接收機(jī)

典型應(yīng)用

引腳配置描述

引腳功能

• RFA、RFB（引腳1、6） ：分別為A通道和B通道的單端射頻輸入引腳。這些引腳內(nèi)部連接到射頻輸入變壓器的初級(jí)側(cè)，其初級(jí)側(cè)對(duì)地直流電阻較低。當(dāng)射頻輸入存在直流電壓時(shí)，應(yīng)使用串聯(lián)隔直電容，以避免損壞集成變壓器。當(dāng)LO輸入由2.1GHz至4.2GHz范圍內(nèi)、0±6dBm的信號(hào)源驅(qū)動(dòng)且通道啟用時(shí)，RF輸入可實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。
• CTA、CTB（引腳2、5） ：分別為A通道和B通道的射頻變壓器次級(jí)中心抽頭引腳。這些引腳可能需要旁路電容來(lái)優(yōu)化IIP3性能。每個(gè)引腳內(nèi)部產(chǎn)生的偏置電壓為1.2V，必須與地和Vcc進(jìn)行直流隔離。
• GND（引腳3、4、7、13、15、24，外露焊盤引腳25） ：接地引腳。這些引腳必須焊接到電路板上的射頻接地層。封裝的外露焊盤金屬層可提供與接地層的電氣連接，并且有助于良好的散熱。
• IFGNDB、IFGNDA（引腳8、23） ：分別為B通道和A通道中頻放大器的直流接地返回引腳。這些引腳必須連接到地，以構(gòu)成中頻放大器的直流電流通路。可使用芯片電感來(lái)調(diào)諧本振 - 中頻（LO - IF）和射頻 - 中頻（RF - IF）泄漏。每個(gè)引腳的典型直流電流為100mA。
• IFB?、IFB?、IFA?、IFA?（引腳9、10、21、22） ：分別為B通道和A通道中頻放大器的集電極開(kāi)路差分輸出引腳。這些引腳必須通過(guò)阻抗匹配電感或變壓器中心抽頭連接到直流電源。每個(gè)引腳的典型直流電流消耗為50mA。
• IFBB、IFBA（引腳11、20） ：分別為B通道和A通道中頻放大器的偏置調(diào)節(jié)引腳，可獨(dú)立調(diào)節(jié)內(nèi)部中頻緩沖器電流。這些引腳上的典型直流電壓為2.2V。如果不使用，這些引腳必須與地和Vcc進(jìn)行直流隔離。
• VccB和VccA（引腳12、19） ：分別為本振緩沖器和偏置電路的電源引腳。這些引腳必須連接到經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓的3.3V電源，并在引腳附近連接旁路電容。每個(gè)引腳的典型電流消耗為98mA。
• ENB、ENA（引腳14、17） ：分別為B通道和A通道的使能引腳，可獨(dú)立啟用相應(yīng)通道。施加大于2.5V的電壓可激活相關(guān)通道，而小于0.3V的電壓則會(huì)禁用該通道。典型的輸入電流小于10μA。這些引腳不能懸空。
• LO（引腳16） ：?jiǎn)味吮菊褫斎胍_。該引腳內(nèi)部連接到本振輸入變壓器的初級(jí)側(cè)，其初級(jí)側(cè)對(duì)地直流電阻較低。當(dāng)本振輸入存在直流電壓時(shí)，應(yīng)使用串聯(lián)隔直電容，以避免損壞集成變壓器。無(wú)論ENA和ENB處于何種狀態(tài)，本振輸入在內(nèi)部均匹配到50Ω。
• I_SEL（引腳18） ：低電流選擇引腳。當(dāng)該引腳被拉低（<0.3V）或懸空時(shí)，兩個(gè)通道均以正常電流電平偏置，以實(shí)現(xiàn)最佳射頻性能。當(dāng)施加大于2.5V的電壓時(shí)，兩個(gè)通道均以降低的電流工作，從而在較低功耗下實(shí)現(xiàn)合理的性能。該引腳不能懸空。

框圖

LTC5593 由兩個(gè)相同的混頻器通道組成，由一個(gè)公共本振（LO）輸入信號(hào)驅(qū)動(dòng)。每個(gè)高線性度混頻器由一個(gè)無(wú)源雙平衡混頻器核心、中頻（IF）緩沖放大器、本振緩沖放大器以及偏置 / 使能電路構(gòu)成。有關(guān)每個(gè)引腳功能的描述，請(qǐng)參見(jiàn) “引腳功能” 和 “框圖” 部分。每個(gè)混頻器都可以獨(dú)立關(guān)閉，以降低功耗，并且可以選擇低電流模式，在性能和功耗之間進(jìn)行權(quán)衡。射頻（RF）和 LO 輸入為單端輸入，在內(nèi)部匹配到 50Ω。可采用低側(cè)或高側(cè) LO 注入。IF 輸出為差分輸出。如圖 1 所示的評(píng)估電路，利用了一個(gè)帶通 IF 輸出匹配電路和一個(gè) IF 變壓器，以實(shí)現(xiàn) 50Ω 單端 IF 輸出。評(píng)估板布局如圖 2 所示。

RF 輸入

A 通道和 B 通道的 RF 輸入相同。如圖 3 所示，A 通道的 RF 輸入連接到集成變壓器的初級(jí)繞組。通過(guò)連接一個(gè)外部串聯(lián)電容 C1A，可實(shí)現(xiàn) 50Ω 匹配。如果信號(hào)源存在直流電壓，C1A 也可用于隔直。RF 變壓器的初級(jí)側(cè)在內(nèi)部直流接地，初級(jí)側(cè)的直流電阻約為 3.6Ω。

RF 變壓器的次級(jí)繞組內(nèi)部連接到 A 通道無(wú)源混頻器核心。變壓器次級(jí)繞組的中心抽頭連接到引腳 2（CTA），用于連接旁路電容 C8A。可以調(diào)整 C8A 的值，以改善特定 RF 頻率下的性能。

通過(guò)調(diào)整C8A的值，可以在特定射頻工作頻率下改善通道間隔離度，同時(shí)對(duì)變頻增益、線性度和噪聲性能影響較小。不同C8A值下的通道間隔離度如圖4所示。使用時(shí)，為實(shí)現(xiàn)正確的高頻去耦，C8A應(yīng)放置在距離引腳2 2mm范圍內(nèi)。CTA引腳上的標(biāo)稱直流電壓為1.2V。

為了實(shí)現(xiàn)RF輸入的正確匹配，必須向LO輸入施加合適的LO信號(hào)。通過(guò)C1A = 22pF實(shí)現(xiàn)寬帶輸入匹配。圖5展示了在LO頻率為2.4GHz、3.0GHz和3.6GHz時(shí)測(cè)得的輸入回波損耗。這些LO頻率分別對(duì)應(yīng)LO范圍的低頻段、中頻段和高頻段。如圖5所示，RF輸入阻抗在一定程度上與LO頻率相關(guān)，盡管單個(gè)CTA值足以覆蓋2.3GHz至4.0GHz的射頻頻段。

RF輸入阻抗和輸入反射系數(shù)隨RF頻率的變化情況列于表1中。此數(shù)據(jù)的參考平面為IC的引腳1，無(wú)外部匹配，且LO驅(qū)動(dòng)頻率為2.31GHz。

外部匹配，LO輸入驅(qū)動(dòng)頻率為2.31GHz），包含頻率（GHz）、RF輸入阻抗、S11幅度、S11相位)
LO輸入

如圖6所示，LO輸入連接到集成變壓器的初級(jí)繞組。通過(guò)2.1GHz至3.4GHz的2.15pF外部串聯(lián)電容C2實(shí)現(xiàn)50Ω阻抗匹配。當(dāng)LO源存在直流電壓時(shí)，也需要該電容，因?yàn)長(zhǎng)O變壓器的初級(jí)側(cè)在內(nèi)部直流接地，初級(jí)側(cè)的直流電阻約為1.8Ω。對(duì)于LO頻率相關(guān)的操作，請(qǐng)參考相應(yīng)的說(shuō)明。