概述
LT5519 混頻器是專為滿足無線和電纜基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)射系統(tǒng)的高線性度要求而設(shè)計的。一個高速、內(nèi)部 50Ω 匹配的 LO 放大器負責(zé)驅(qū)動一個雙平衡混頻器內(nèi)核，允許使用一個低功率的單端 LO 信號源。該器件集成了一個 RF 輸出變壓器，從而免除了在 RF 輸出端上增設(shè)外部匹配組件的需要，同時縮減了系統(tǒng)成本、組件數(shù)目、電路板面積和系統(tǒng)級變化。IF 端口可容易地匹配至寬廣的頻率范圍，以適用于許多不同的應(yīng)用。

當(dāng) IF 輸入信號電平為 –10dBm 時，LT5519 混頻器可在 1GHz 條件下提供 +17.1dBm 的典型輸入三階截取點。輸入 1dB 壓縮點通常為 +5.5dBm。該 IC 僅需單 5V 電源。
數(shù)據(jù)表：*附件：LT5519 0.7GHz至1.4GHz高線性度上變頻混頻器技術(shù)手冊.pdf

應(yīng)用

• 無線基礎(chǔ)設(shè)施
• 電纜下行鏈路基礎(chǔ)設(shè)施
• 點對點和單點對多點數(shù)據(jù)通信
• 高線性度頻率轉(zhuǎn)換

特性

• 寬 RF 頻率范圍：0.7GHz 至 1.4GHz
• 17.1dBm 典型輸入 IP3 (在 1GHz)
• 片內(nèi) RF 輸出變壓器
• 片內(nèi) 50Ω 匹配 LO 和 RF 端口
• 單端 LO 和 RF 操作
• 集成的 LO 緩沖器：–5dBm 驅(qū)動電平
• 低的 LO 至 RF 泄漏：–44dBm (典型值)
• 噪聲指數(shù)：13.6dB
• 寬 IF 頻率范圍：1MHz 至 400MHz
• 具有低斷態(tài)漏電流的啟用功能
• 單 5V 電源
• 小外形 16 引腳 QFN 塑料封裝

典型應(yīng)用

典型性能特征

引腳功能

• GND（引腳1、4、9、12、13、16） ：內(nèi)部接地引腳。這些引腳用于增強隔離效果，并非作為芯片的直流或射頻接地端。為實現(xiàn)最佳性能，應(yīng)將這些引腳連接到印刷電路板上的低阻抗接地端。
• IF + 、IF -（引腳2、3） ：差分中頻信號輸入引腳。需通過隔直電容向這些引腳施加差分中頻信號。這些引腳必須通過100Ω電阻接地（接地端需能吸收約18mA電流）。為使本振泄漏最低，這些引腳應(yīng)相互直流隔離。需要進行阻抗變換，以使中頻輸入匹配所需的源阻抗（通常為50Ω或75Ω）。
• EN（引腳5） ：使能引腳。當(dāng)施加的電壓高于3V時，芯片啟用。當(dāng)施加的電壓低于0.5V時，芯片禁用，直流電流降至約1μA。
• VCC1（引腳6） ：偏置電路電源引腳。典型電流消耗約為2mA。該引腳應(yīng)外部連接到VCC，并配備合適的射頻旁路電容。
• VCC2（引腳7） ：本振緩沖器電路電源引腳。典型電流消耗約為22mA。該引腳應(yīng)配備合適的射頻旁路電容。如圖2所示，應(yīng)通過電感連接到VCC。圖2中顯示的3.9nH電感，其具體數(shù)值并非關(guān)鍵。
• VCC3（引腳8） ：內(nèi)部混頻器電源引腳。典型電流消耗約為36mA。該引腳應(yīng)通過電感連接到VCC。
• RF - 、RF +（引腳10、11） ：差分射頻輸出引腳。其中一個引腳可直流連接到低阻抗接地端，以實現(xiàn)50Ω單端輸出。無需外部匹配元件。不應(yīng)在這些引腳上施加直流電壓，因為它們內(nèi)部通過變壓器繞組連接。
• LO + 、LO -（引腳14、15） ：差分本地振蕩器輸入引腳。LT5519在使用單端信號源驅(qū)動LO + 引腳，同時將LO - 引腳連接到低阻抗接地端的情況下能良好工作。無需外部50Ω匹配元件。內(nèi)部已連接電阻，因此不應(yīng)在這些引腳上施加直流電壓。
• 裸露焊盤（引腳17） ：整個芯片的直流和射頻接地端。必須焊接到印刷電路板接地層。

框圖

測試電路

LT5519 由一個雙平衡混頻器、高性能本振緩沖器以及偏置/使能電路組成。射頻和本振端口可單端驅(qū)動；不過，它們旨在將每對引腳中的一個連接到地。中頻輸入必須與信號源直流隔離并差分驅(qū)動。中頻輸入應(yīng)針對所需輸入頻率進行阻抗匹配。本振輸入在 700MHz 至 1400MHz 頻率范圍內(nèi)具有內(nèi)部寬帶 50Ω 匹配，內(nèi)置射頻變壓器在 500MHz 至 1800MHz 頻率范圍內(nèi)提供 50Ω 阻抗匹配，回波損耗優(yōu)于 10dB。可使用低邊或高邊本振注入。

中頻輸入端口

如圖 3 所示，中頻輸入連接到雙平衡混頻器晶體管的發(fā)射極。這些引腳在內(nèi)部偏置，需連接外部電阻。應(yīng)將每個引腳連接到地，通過混頻器核心設(shè)置電流。該電路經(jīng)優(yōu)化可與 100Ω 電阻配合工作，每個電阻的電流約為 18mA。為實現(xiàn)最佳本振性能，這些電阻應(yīng)精確匹配；若使用公差為 0.1% 的電阻，本振泄漏將不構(gòu)成問題。若對本振泄漏要求不高，可使用公差更大的電阻。實現(xiàn)最佳本振隔離時，層的對稱性也很重要。

圖 3 中的電容 C1 和 C2 有兩個作用。它們在中頻端口提供直流隔離，防止可能導(dǎo)致本振泄漏出現(xiàn)不可預(yù)測變化的直流相互作用。還可通過抵消封裝和變壓器中的多余電感來改善阻抗匹配。在所需頻率下實現(xiàn)估算匹配時，輸入電容值 (C_1 = C_2) 可按以下公式計算：

表 1 列出了多個頻率下的輸入差分阻抗和反射系數(shù)。建議使用 4:1 巴倫來轉(zhuǎn)換為所需的源阻抗。

本振輸入端口

本振緩沖輸入的簡化電路如圖 4 所示。本振緩沖放大器由高速限幅差分放大器組成，經(jīng)過優(yōu)化可高線性度驅(qū)動混頻器四對管。不過，LO + 和 LO - 引腳需差分驅(qū)動；但它們可由單端信號源驅(qū)動。內(nèi)部電阻連接在 LO + 和 LO - 輸入之間，提供寬帶 50Ω 阻抗匹配。由于是電阻性匹配，因此不存在本振輸入的諧振問題。如果信號源輸出未直流耦合，則必須在本振緩沖器輸入處使用隔直電容。

盡管本振輸入在內(nèi)部匹配至 50Ω，但在某些情況下，特別是在較高頻率或需要不同匹配阻抗時，可能仍需進一步優(yōu)化匹配。表 2 列出了本振輸入的單端輸入阻抗以及不同頻率下的反射系數(shù)，可用于此類情況。

射頻輸出端口

如圖 5 所示，內(nèi)部射頻變壓器降低了混頻器核心阻抗，在 RF + 和 RF - 引腳間提供 50Ω 阻抗。LT5519 針對單端操作進行設(shè)計和測試，如圖 5 所示。不過，輸出可不同方式使用，變壓器中心抽頭為混頻器核心提供直流連接并隔離射頻輸出。RF + 和 RF - 引腳通過變壓器次級繞組相連，因此不應(yīng)在這些引腳上施加直流電壓。

不同輸入頻率下的工作情況

在圖 10 所示的評估板上，LT5519 的輸入可輕松匹配不同頻率。電容 C1 和 C2 設(shè)置輸入匹配頻率，同時降低 C3 的值。在較高輸入頻率下降低 C3 的值，可減少其對變頻增益的影響。表 4 列出了在選定頻率下使用的實際值。