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100 MHz～4000 MHz RF/IF デジタル制御VGA
ADL5243
データシート 特長
概要
動作周波数: 100 MHz～4000 MHz シリアルおよびパラレル・インターフェース付のデジタル制御 VGA 6 ビット、0.5 dB ステップのデジタル減衰器 ゲイン制御範囲: 31.5 dB、ステップ精度: ±0.25 dB ゲイン・ブロック・アンプ 1 ゲイン: 2140 MHz で 19.2 dB OIP3: 2140 MHz で 40.2 dBm P1dB: 2140 MHz で 19.8 dBm ノイズ係数: 2140 MHz で 2.9 dB ¼ W ドライバ・アンプ 2 ゲイン: 2140 MHz で 14.2 dB OIP3: 2140 MHz で 41.1 dBm P1dB: 2140 MHz で 26.0 dBm ノイズ係数: 2140 MHz で 3.7 dB ゲイン・ブロック、DSA、または¼ W ドライバ・アンプを初段 に設定可能 低静止電流: 175 mA 関連デバイス ADL5240 が DSA 付のゲイン・ブロックを内蔵
ADL5243 は、100 MHz～4000 MHz で動作するデジタル制御の 高性能可変ゲイン・アンプ(VGA)です。 この VGA は、2 個の高性能アンプと 1 個のデジタル・ステップ 減衰器 (DSA)を内蔵しています。アンプ 1 (AMP1)はゲイン＝20 dB の内部でマッチングしたゲイン・ブロック・アンプで、アン プ 2 (AMP2)は広帯域¼ W ドライバ・アンプです。DSA は 6 ビ ットで、31.5 dB のゲイン制御範囲、0.5 dB のステップ、±0.25 dB のステップ精度を持っています。DSA の減衰量は、シリア ル・インターフェースまたはパラレル・インターフェースを使 って制御することができます。 ゲイン・ブロックと DSA は入力と出力で 50 Ω に内部でマッチ ングされ、3 個のすべての内部デバイスは個別にバイアスされ ています。バイアスを個別に行うため、ADL5243 の全部または 一部を使うことができるので、デザイン内で容易に再利用する ことができます。また、ADL5243 のピン配置により、ゲイン・ ブロック、DSA、または¼ W ドライバ・アンプを初段にするこ とが可能であるため、シグナル・チェーン内での VGA の柔軟 性が大きくなります。 ADL5243 の消費電流は 175 mA で、4.75 V～5.25 V の単電源で 動作します。この VGA は熱効率の優れた 5 mm × 5 mm の 32 ピ ン LFCSP パッケージを採用し、−40°C～+85°C で動作仕様が規 定されています。全部品実装済みの評価用ボードを提供してい ます。
アプリケーション ワイヤレス・インフラストラクチャ 自動テスト装置 RF/IF ゲイン制御
SEL
D0/CLK
D1/DATA
D2/LE
D3
D4
D5
D6
機能ブロック図
32
31
30
29
28
27
26
25
24
VDD
NC 2
23
NC
NC 3
22
NC
21
DSAOUT
20
NC
19
AMP2IN
18
NC
17
NC
VDD 1 SERIAL/PARALLEL INTERFACE
DSAIN 4 0.5dB
1dB
2dB
4dB
8dB
16dB
NC 5
AMP1OUT/VCC 6
NC 7
AMP2
AMP1
9
10
11
12
13
14
15
16
NC
AMP1IN
NC
NC
NC
NC
AMP2OUT/VCC2
VBIAS
NC 8
09431-001
ADL5243
図 1.
Rev. A
アナログ・デバイセズ社は、提供する情報が正確で信頼できるものであることを期していますが、その情報の利用に 関して、あるいは利用によって生じる第三者の特許やその他の権利の侵害に関して一切の責任を負いません。また、 アナログ・デバイセズ社の特許または特許の権利の使用を明示的または暗示的に許諾するものでもありません。仕様 は、予告なく変更される場合があります。本紙記載の商標および登録商標は、各社の所有に属します。 ※日本語データシートは REVISION が古い場合があります。最新の内容については、英語版をご参照ください。 ©2011 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
本
社／〒105-6891 東京都港区海岸 1-16-1 ニューピア竹芝サウスタワービル 電話 03（5402）8200 大阪営業所／〒532-0003 大阪府大阪市淀川区宮原 3-5-36 新大阪トラストタワー 電話 06（6350）6868
ADL5243
データシート 目次 特長 ................................................................................................... 1
アプリケーション情報................................................................... 20
アプリケーション ............................................................................ 1
基本レイアウト接続................................................................... 20
概要 ................................................................................................... 1
SPI のタイミング ........................................................................ 21
機能ブロック図 ................................................................................ 1
ADL5243 アンプ 2 のマッチング .............................................. 23
改訂履歴 ........................................................................................... 2
ADL5243 のループ性能.............................................................. 26
仕様 ................................................................................................... 3
熱に対する考慮事項................................................................... 26
絶対最大定格.................................................................................... 9 ESD の注意 ................................................................................... 9 ピン配置およびピン機能説明....................................................... 10 代表的な性能特性 .......................................................................... 11
改訂履歴 8/11—Rev. 0 to Rev. A Changes to Features Section ................................................................1 7/11—Revision 0: Initial Version
Rev. A
－ 2/30 －
ハンダ処理と推奨 PCB パターン .............................................. 26 評価用ボード .................................................................................. 27 外形寸法 .......................................................................................... 30 オーダー・ガイド....................................................................... 30
ADL5243
データシート 仕様 VDD = 5V、VCC = 5V、VCC2 = 5V、TA = 25oC。 表 1. Parameter OVERALL FUNCTION Frequency Range
Conditions
AMPLIFIER 1 FREQUENCY = 150 MHz Gain vs. Frequency vs. Temperature vs. Supply Input Return Loss Output Return Loss Output 1 dB Compression Point Output Third-Order Intercept Noise Figure
Using the AMP1IN and AMP1OUT pins
AMPLIFIER 1 FREQUENCY = 450 MHz Gain vs. Frequency vs. Temperature vs. Supply Input Return Loss Output Return Loss Output 1 dB Compression Point Output Third-Order Intercept Noise Figure AMPLIFIER 1 FREQUENCY = 748 MHz Gain vs. Frequency vs. Temperature vs. Supply Input Return Loss Output Return Loss Output 1 dB Compression Point Output Third-Order Intercept Noise Figure AMPLIFIER 1 FREQUENCY = 943 MHz Gain vs. Frequency vs. Temperature vs. Supply Input Return Loss Output Return Loss Output 1 dB Compression Point Output Third-Order Intercept Noise Figure
Rev. A
Min
Typ
100
±50 MHz −40°C ≤ TA ≤ +85°C 4.75 V to 5.25 V S11 S22 ∆f = 1 MHz, POUT = 3 dBm/tone
Max
Unit
4000
MHz
18.2 ±0.97 ±0.07 ±0.03 −10.4 −8.2 18.4 29.5 2.8
dB dB dB dB dB dB dBm dBm dB
20.6 ±0.10 ±0.36 ±0.01 −17.8 −16.5 19.5 38.4 2.8
dB dB dB dB dB dB dBm dBm dB
20.8 ±0.02 ±0.32 ±0.01 −22.0 −21.6 19.6 39.6 2.7
dB dB dB dB dB dB dBm dBm dB
Using the AMP1IN and AMP1OUT pins ±50 MHz −40°C ≤ TA ≤ +85°C 4.75 V to 5.25 V S11 S22 ∆f = 1 MHz, POUT = 3 dBm/tone Using the AMP1IN and AMP1OUT pins ±50 MHz −40°C ≤ TA ≤ +85°C 4.75 V to 5.25 V S11 S22 ∆f = 1 MHz, POUT = 3 dBm/tone Using the AMP1IN and AMP1OUT pins 19.0 ±18 MHz −40°C ≤ TA ≤ +85°C 4.75 V to 5.25 V S11 S22 18.5 ∆f = 1 MHz, POUT = 3 dBm/tone
－ 3/30 －
20.3 ±0.01 ±0.28 ±0.02 −24.0 −21.5 19.9 40.4 2.7
22.0
dB dB dB dB dB dB dBm dBm dB
ADL5243
データシート Parameter AMPLIFIER 1 FREQUENCY = 1960 MHz Gain vs. Frequency vs. Temperature vs. Supply Input Return Loss Output Return Loss Output 1 dB Compression Point Output Third-Order Intercept Noise Figure
Conditions Using the AMP1IN and AMP1OUT pins
AMPLIFIER 1 FREQUENCY = 2140 MHz Gain vs. Frequency vs. Temperature vs. Supply Input Return Loss Output Return Loss Output 1 dB Compression Point Output Third-Order Intercept Noise Figure
Using the AMP1IN and AMP1OUT pins
AMPLIFIER 1 FREQUENCY = 2630 MHz Gain vs. Frequency vs. Temperature vs. Supply Input Return Loss Output Return Loss Output 1 dB Compression Point Output Third-Order Intercept Noise Figure AMPLIFIER 1 FREQUENCY = 3600 MHz Gain vs. Frequency vs. Temperature vs. Supply Input Return Loss Output Return Loss Output 1 dB Compression Point Output Third-Order Intercept Noise Figure AMPLIFIER 2 FREQUENCY = 748 MHz Gain vs. Frequency Input Return Loss Output Return Loss Output 1 dB Compression Point Output Third-Order Intercept Noise Figure
Rev. A
Min
Typ
Max
19.5 ±0.02 ±0.26 ±0.04 −13.5 −12.4 19.6 40.4 2.9
±30 MHz −40°C ≤ TA ≤ +85°C 4.75 V to 5.25 V S11 S22 ∆f = 1 MHz, POUT = 3 dBm/tone
17.5 ±30 MHz −40°C ≤ TA ≤ +85°C 4.75 V to 5.25 V S11 S22 17.5 ∆f = 1 MHz, POUT = 3 dBm/tone
Unit dB dB dB dB dB dB dBm dBm dB
19.2 ±0.02 ±0.26 ±0.05 −13.3 −12.2 19.8 40.2 2.9
21.5
dB dB dB dB dB dB dBm dBm dB
19.0 ±0.03 ±0.22 ±0.05 −17.3 −12.3 19.5 39.5 2.9
21.5
dB dB dB dB dB dB dBm dBm dB
Using the AMP1IN and AMP1OUT pins 17.5 ±60 MHz −40°C ≤ TA ≤ +85°C 4.75 V to 5.25 V S11 S22 17.5 ∆f = 1 MHz, POUT = 3 dBm/tone Using the AMP1IN and AMP1OUT pins ±100 MHz −40°C ≤ TA ≤ +85°C 4.75 V to 5.25 V S11 S22 ∆f = 1 MHz, POUT = 3 dBm/tone
18.0 ±0.10 ±0.05 ±0.12 −30.7 −9.0 18.0 34.6 3.3
dB dB dB dB dB dB dBm dBm dB
17.5 ±0.14 −12.7 −8.6 24.7 41.5 5.6
dB dB dB dB dBm dBm dB
Using the AMP2IN and AMP2OUT pins ±50 MHz S11 S22 ∆f = 1 MHz, POUT = 5 dBm/tone
－ 4/30 －
ADL5243
データシート Parameter AMPLIFIER 2 FREQUENCY = 943 MHz Gain vs. Frequency vs. Temperature vs. Supply Input Return Loss Output Return Loss Output 1 dB Compression Point Output Third-Order Intercept Noise Figure
Conditions Using the AMP2IN and AMP2OUT pins
AMPLIFIER 2 FREQUENCY = 2140 MHz Gain vs. Frequency vs. Temperature vs. Supply Input Return Loss Output Return Loss Output 1 dB Compression Point Output Third-Order Intercept Noise Figure
Using the AMP2IN and AMP2OUT pins
AMPLIFIER 2 FREQUENCY = 2630 MHz Gain vs. Frequency vs. Temperature vs. Supply Input Return Loss Output Return Loss Output 1 dB Compression Point Output Third-Order Intercept Noise Figure DSA FREQUENCY = 150 MHz Insertion Loss vs. Frequency vs. Temperature Attenuation Range Attenuation Step Error Attenuation Absolute Error Input Return Loss Output Return Loss Input Third-Order Intercept
Rev. A
Min
∆f = 1 MHz, POUT = 5 dBm/tone
13.0
∆f = 1 MHz, POUT = 5 dBm/tone
Max
16.5 ±0.05 ±0.39 ±0.10 −11.2 −8.1 25.0 43.3 5.3
±18 MHz −40°C ≤ TA ≤ +85°C 4.75 V to 5.25 V S11 S22
±30 MHz −40°C ≤ TA ≤ +85°C 4.75 V to 5.25 V S11 S22
Typ
14.2 ±0.03 ±0.50 ±0.09 −10.7 −8.1 26.0 41.1 3.7
Unit dB dB dB dB dB dB dBm dBm dB
15.5
dB dB dB dB dB dB dBm dBm dB
Using the AMP2IN and AMP2OUT pins ±60 MHz −40°C ≤ TA ≤ +85°C 4.75 V to 5.25 V S11 S22 ∆f = 1 MHz, POUT = 5 dBm/tone
13.0 ±0.13 ±0.56 ±0.09 −9.4 −8.3 24.5 40.4 4.1
dB dB dB dB dB dB dBm dBm dB
−1.5 ±0.12 ±0.10 28.8 ±0.18 ±1.35 −13.5 −13.3 45.2
dB dB dB dB dB dB dB dB dBm
Using the DSAIN and DSAOUT pins, minimum attenuation ±50 MHz −40°C ≤ TA ≤ +85°C Between maximum and minimum attenuation states All attenuation states All attenuation states
∆f = 1 MHz, POUT = 5 dBm/tone
－ 5/30 －
ADL5243
データシート Parameter DSA FREQUENCY = 450 MHz Insertion Loss vs. Frequency vs. Temperature Attenuation Range Attenuation Step Error Attenuation Absolute Error Input Return Loss Output Return Loss Input Third-Order Intercept
Conditions Using the DSAIN and DSAOUT pins, minimum attenuation
DSA FREQUENCY = 748 MHz Insertion Loss vs. Frequency vs. Temperature Attenuation Range Attenuation Step Error Attenuation Absolute Error Input Return Loss Output Return Loss Input Third-Order Intercept
Using the DSAIN and DSAOUT pins, minimum attenuation
±50 MHz −40°C ≤ TA ≤ +85°C Between maximum and minimum attenuation states All attenuation states All attenuation states
∆f = 1 MHz, POUT = 5 dBm/tone
±50 MHz −40°C ≤ TA ≤ +85°C Between maximum and minimum attenuation states All attenuation states All attenuation states
∆f = 1 MHz, POUT = 5 dBm/tone
DSA FREQUENCY = 943 MHz Insertion Loss vs. Frequency vs. Temperature Attenuation Range Attenuation Step Error Attenuation Absolute Error Input Return Loss Output Return Loss Input 1 dB Compression Point Input Third-Order Intercept
Using the DSAIN and DSAOUT pins, minimum attenuation
DSA FREQUENCY = 1960 MHz Insertion Loss vs. Frequency vs. Temperature Attenuation Range Attenuation Step Error Attenuation Absolute Error Input Return Loss Output Return Loss Input 1 dB Compression Point Input Third-Order Intercept
Using the DSAIN and DSAOUT pins, minimum attenuation
Rev. A
±18 MHz −40°C ≤ TA ≤ +85°C Between maximum and minimum attenuation states All attenuation states All attenuation states
∆f = 1 MHz, POUT = 5 dBm/tone
±30 MHz −40°C ≤ TA ≤ +85°C Between maximum and minimum attenuation states All attenuation states All attenuation states
∆f = 1 MHz, POUT = 5 dBm/tone
－ 6/30 －
Min
Typ
Max
Unit
−1.4 ±0.02 ±0.12 30.7 ±0.14 ±0.39 −17.7 −17.4 41.2
dB dB dB dB dB dB dB dB dBm
−1.5 ±0.02 ±0.12 30.9 ±0.15 ±0.30 −17.1 −17.1 40.4
dB dB dB dB dB dB dB dB dBm
−1.6 ±0.01 ±0.13 30.9 ±0.15 ±0.28 −16.0 −15.9 30.5 48.3
dB dB dB dB dB dB dB dB dBm dBm
−2.5 ±0.04 ±0.18 30.8 ±0.15 ±0.35 −10.3 −9.6 31.5 44.7
dB dB dB dB dB dB dB dB dBm dBm
ADL5243
データシート Parameter DSA FREQUENCY = 2140 MHz Insertion Loss vs. Frequency vs. Temperature Attenuation Range Attenuation Step Error Attenuation Absolute Error Input Return Loss Output Return Loss Input 1 dB Compression Point Input Third-Order Intercept
Conditions Using the DSAIN and DSAOUT pins, minimum attenuation
DSA FREQUENCY = 2630 MHz Insertion Loss vs. Frequency vs. Temperature Attenuation Range Attenuation Step Error Attenuation Absolute Error Input Return Loss Output Return Loss Input 1 dB Compression Point Input Third-Order Intercept
Using the DSAIN and DSAOUT pins, minimum attenuation
DSA FREQUENCY = 3600 MHz Insertion Loss vs. Frequency vs. Temperature Attenuation Range Attenuation Step Error Attenuation Absolute Error Input Return Loss Output Return Loss Input 1 dB Compression Point Input Third-Order Intercept
Using the DSAIN and DSAOUT pins, minimum attenuation
±30 MHz −40°C ≤ TA ≤ +85°C Between maximum and minimum attenuation states All attenuation states All attenuation states
∆f = 1 MHz, POUT = 5 dBm/tone
±60 MHz −40°C ≤ TA ≤ +85°C Between maximum and minimum attenuation states All attenuation states All attenuation states
∆f = 1 MHz, POUT = 5 dBm/tone
±100 MHz −40°C ≤ TA ≤ +85°C Between maximum and minimum attenuation states All attenuation states All attenuation states
∆f = 1 MHz, POUT = 5 dBm/tone
DSA Gain Settling Minimum Attenuation to Maximum Attenuation Maximum Attenuation to Minimum Attenuation
Using the DSAIN and DSAOUT pins
LOOP FREQUENCY = 943 MHz Gain vs. Frequency Gain Range Input Return Loss Output Return Loss Output 1 dB Compression Point Output Third-Order Intercept Noise Figure
AMP1–DSA–AMP2, DSA at minimum attenuation
Rev. A
±18 MHz Between maximum and minimum attenuation states S11 S22 ∆f = 1 MHz, POUT = 5 dBm/tone
－ 7/30 －
Min
Typ
Max
Unit
−2.6 ±0.02 ±0.19 30.9 ±0.13 ±0.32 −9.8 −9.3 31.5 44.6
dB dB dB dB dB dB dB dB dBm dBm
−2.8 ±0.02 ±0.21 31.2 ±0.18 ±0.24 −10.0 −9.6 31.5 43.8
dB dB dB dB dB dB dB dB dBm dBm
−3.0 ±0.02 ±0.23 31.7 ±0.38 ±0.18 −12.3 −11.7 31.0 42.2
dB dB dB dB dB dB dB dB dBm dBm
36 36
ns ns
34.0 ±0.10 29.3 −14.2 −10.1 25.1 42.8 2.9
dB dB dB dB dB dBm dBm dB
ADL5243
データシート Parameter LOOP FREQUENCY = 2140 MHz Gain vs. Frequency Gain Range Input Return Loss Output Return Loss Output 1 dB Compression Point Output Third-Order Intercept Noise Figure
Conditions AMP1 – DSA – AMP2, DSA at minimum attenuation
LOOP FREQUENCY = 2630 MHz Gain vs. Frequency Gain Range Input Return Loss Output Return Loss Output 1 dB Compression Point Output Third-Order Intercept Noise Figure
AMP1 – DSA – AMP2, DSA at minimum attenuation
POWER SUPPLIES Voltage Supply Current
Rev. A
Min
±30 MHz Between maximum and minimum attenuation states S11 S22 ∆f = 1 MHz, POUT = 5 dBm/tone
±60 MHz Between maximum and minimum attenuation states S11 S22 ∆f = 1 MHz, POUT = 5 dBm/tone
4.75 AMP1 AMP2 DSA
－ 8/30 －
Typ
Max
Unit
31.3 ±0.03 32.5 −9.3 −5.4 25.3 40.0 3.1
dB dB dB dB dB dBm dBm dB
29.5 ±0.56 30.0 −12.6 −5.8 24.6 39.3 3.1
dB dB dB dB dB dBm dBm dB
5.0 89 86 0.5
5.25 120 120
V mA mA mA
ADL5243
データシート 絶対最大定格 表 2. Parameter Supply Voltage (VDD, VCC, VCC2) Input Power AMP1IN AMP2IN (50 Ω Impedance) DSAIN Internal Power Dissipation θJA (Exposed Paddle Soldered Down) θJC (Exposed Paddle) Maximum Junction Temperature Lead Temperature (Soldering, 60 sec) Operating Temperature Range Storage Temperature Range
ESD の注意 Rating 6.5 V
ESD（静電放電）の影響を受けやすいデバイスで す。電荷を帯びたデバイスや回路ボードは、検知さ れないまま放電することがあります。本製品は当社 独自の特許技術である ESD 保護回路を内蔵してはい ますが、デバイスが高エネルギーの静電放電を被っ た場合、損傷を生じる可能性があります。したがっ て、性能劣化や機能低下を防止するため、ESD に対 する適切な予防措置を講じることをお勧めします。
16 dBm 20 dBm 30 dBm 1.0 W 34.8°C/W 6.2°C/W 150°C 240°C −40°C to +85°C −65°C to +150°C
上記の絶対最大定格を超えるストレスを加えるとデバイスに恒 久的な損傷を与えることがあります。この規定はストレス定格 の規定のみを目的とするものであり、この仕様の動作のセクシ ョンに記載する規定値以上でのデバイス動作を定めたものでは ありません。デバイスを長時間絶対最大定格状態に置くとデバ イスの信頼性に影響を与えます。
Rev. A
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ADL5243
データシート
32 31 30 29 28 27 26 25
SEL D0/CLK D1/DATA D2/LE D3 D4 D5 D6
ピン配置およびピン機能説明
1 2 3 4 5 6 7 8
PIN 1 INDICATOR
ADL5243 TOP VIEW (Not to Scale)
24 23 22 21 20 19 18 17
VDD NC NC DSAOUT NC AMP2IN NC NC
NOTES 1. NC = NO CONNECT. DO NOT CONNECT TO THIS PIN. 2. THE EXPOSED PAD MUST BE CONNECTED TO GROUND.
09431-002
NC AMP1IN NC NC NC NC AMP2OUT/VCC2 VBIAS
9 10 11 12 13 14 15 16
VDD NC NC DSAIN NC AMP1OUT/VCC NC NC
図 2.ピン配置 表 3.ピン機能の説明 ピン番号
記号
説明
1、24
VDD
DSA の電源電圧。このピンは 5 V 電源に接続します。
2、3、5、7、8、9、11、 12、13、14、17、18、20、 22、23
NC
未接続。このピンは接続しないでください。
4
DSAIN
DSA の RF 入力。
6
AMP1OUT/VCC
アンプ 1 の RF 出力/アンプ 1 の電源電圧。このピンを VCC に接続すると、ゲイン・ブロ ック・アンプ 1 のバイアスがチョークを介してこのピンに供給されます。
10
AMP1IN
ゲイン・ブロック・アンプ 1 の RF 入力。
15
AMP2OUT/VCC2
アンプ 2 の RF 出力/アンプ 2 の電源電圧。このピンを VCC2 に接続すると、ドライバ・ア ンプ 2 のバイアスがチョークを介してこのピンに供給されます。
16
VBIAS
ドライバ・アンプ 2 のバイアス。
19
AMP2IN
アンプ 2 の RF 入力。
21
DSAOUT
DSA の RF 出力。
25
D6
パラレル・モードでのデータビット (LSB)。シリアル・モードでは電源へ接続します。
26
D5
パラレル・モードでのデータビット。シリアル・モードではグラウンドへ接続します。
27
D4
パラレル・モードでのデータビット。シリアル・モードではグラウンドへ接続します。
28
D3
パラレル・モードでのデータビット。シリアル・モードではグラウンドへ接続します。
29
D2/LE
パラレル・モードでのデータビット/シリアル・モードでのラッチ・イネーブル。
30
D1/DATA
パラレル・モードでのデータビット (MSB)/シリアル・モードでのデータ。
31
D0/CLK
パラレル・モードではグラウンドへ接続します。このピンは、シリアル・モードでクロッ クとして機能します。
32
SEL
セレクト・ピン。このピンは、パラレル動作モードでは電源へ、シリアル動作モードでは グラウンドへ、それぞれ接続します。
EPAD
エクスポーズド・パッド。エクスポーズド・パッドはグラウンドへ接続する必要がありま す。
Rev. A
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ADL5243
データシート 代表的な性能特性 45
NOISE FIGURE, GAIN, P1dB, OIP3 (dB, dBm)
40
45
26
40
24
35
22
30
20
25
18
20
35
P1dB 25 20
OIP3 (dBm)
P1dB (dBm)
30
15
GAIN 10
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
2.8
3.2
3.6
FREQUENCY (GHz)
0
0.4
42
21.5
40
21.0
38
20.5
36 1960MHz
1.6
2.0
2.4
2.8
10 3.6
3.2
943MHz
450MHz 748MHz 2140MHz
34 OIP3 (dBm)
–40°C
19.5
+25°C
2630MHz
32 30
3600MHz
28
+85°C
18.5
1.2
図 6.AMP1: Pout = 3 dBm/トーンでの OIP3 と P1dB の 周波数特性と温度特性
22.0
19.0
0.8
FREQUENCY (GHz)
図 3.AMP1: ゲイン、P1dB、POUT = 3 dBm/トーンでの OIP3、 ノイズ係数の周波数特性
20.0
15
14
09431-003
0
+85°C +25°C –40°C
16
NF
09431-006
5 0
150MHz 26
18.0
24
17.5
22
0
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
2.8
3.2
3.6
FREQUENCY (GHz)
20 –4
09431-004
17.0
–2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
POUT PER TONE (dBm)
図 4.AMP1: ゲインの周波数特性と温度特性
09431-007
GAIN (dB)
28
OIP3
図 7.AMP1: 様々な周波数での POUT 対 OIP3
0
5.0
–5 4.5
S22
–15
NOISE FIGURE (dB)
S-PARAMETERS (dB)
–10
S11 –20
S12 –25 –30 –35
4.0
+85°C 3.5 3.0
+25°C
2.5
–40°C
–40
0.5
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
FREQUENCY (GHz)
2.9
3.3
3.7
4.1
09431-005
–50 0.1
1.5 0
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
2.8
3.2
3.6
4.0
FREQUENCY (GHz)
図 5.AMP1:入力リターン損失(S11)、出力リターン損失(S22)、 リバース・アイソレーション(S12)の周波数特性
Rev. A
0.4
－ 11/30 －
図 8.AMP1:ノイズ係数の周波数特性と温度特性
09431-008
2.0
–45
ADL5243
データシート NOISE FIGURE, GAIN, P1dB, OIP3 (dB, dBm)
50
27.0
45
26.5
43
26.0
41
25.5
39
25.0
37
OIP3
45 40
P1dB (dBm)
30
P1dB
25 20
GAIN 15 10
0.935
0.940
0.945
0.950
0.955
0.960
0.965
FREQUENCY (GHz)
24.0 0.925
09431-009
0.930
35
+85°C +25°C –40°C 0.930
0.935
0.940
0.945
0.950
0.955
0.960
33 0.965
09431-012
24.5
NF
5 0 0.925
FREQUENCY (GHz)
図 9.AMP2–943 MHz:ゲイン、P1dB、POUT = 5 dBm/トーンでの OIP3、ノイズ係数の周波数特性
図 12.AMP2–943 MHz: Pout = 5 dBm/トーンでの OIP3 と P1dB の周波数特性と温度特性
18.0
45 44
17.5
961MHz 43
OIP3 (dBm)
–40°C
17.0
GAIN (dB)
OIP3 (dBm)
35
+25°C 16.5
+85°C 16.0
925MHz
42
943MHz
41 40 39
15.5
0.930
0.935
0.940
0.945
0.950
0.955
0.960
0.965
FREQUENCY (GHz)
37 –4
09431-010
15.0 0.925
–2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
POUT PER TONE (dBm)
図 10. AMP2–943 MHz: ゲインの周波数特性と温度特性
09431-013
38
図 13.AMP2–943 MHz:様々な周波数での POUT 対 OIP3
0
7.5
–5
7.0 6.5
–10
NOISE FIGURE (dB)
S11
–15 –20 –25
S12
+25°C
5.0
–40°C –40°C
4.0
0.90
0.95
1.00
1.05
1.10
3.5 0.80
09431-011
0.85
FREQUENCY (GHz)
0.83
0.86
0.89
0.92
0.95
0.98
FREQUENCY (GHz)
図 11.AMP2–943 MHz: 入力リターン損失(S11)、出力リターン 損失(S22)、リバース・アイソレーション(S12)の周波数特性
Rev. A
5.5
4.5
–30 –35 0.80
+85°C 6.0
－ 12/30 －
1.01
1.04
1.07
1.10
09431-014
S-PARAMETERS (dB)
S22
図 14.AMP2–943 MHz: ノイズ係数の周波数特性と温度特性
ADL5243
データシート NOISE FIGURE, GAIN, P1dB, OIP3 (dB, dBm)
45
28.0
43
27.5
41
27.0
39
26.5
37
26.0
35
OIP3 40
30
P1dB (dBm)
P1dB 25 20
GAIN
15
OIP3 (dBm)
35
10 +85°C +25°C –40°C
2.12
2.13
2.14
2.15
2.16
2.17
FREQUENCY (GHz)
25.0 2.11
09431-015
0 2.11
2.12
2.13
33
2.14
2.15
31 2.17
2.16
09431-018
25.5
NF
5
FREQUENCY (GHz)
図 15.AMP2-2140 MHz:ゲイン、P1dB、POUT = 5 dBm/トーンで の OIP3、ノイズ係数の周波数特性
図 18.AMP2-2140 MHz: Pout = 5 dBm/トーンでの OIP3 と P1dB の周波数特性と温度特性
16.0
42
15.5
41
14.5
+25°C
14.0
+85°C
40
38
13.5
37
13.0
36
12.5
35
12.0 2.11
2.12
2.13
2.14
2.15
2.16
2.17
FREQUENCY (GHz)
2.14GHz
39
34 –6
–4
–2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
POUT PER TONE (dBm)
図 16. AMP2-2140 MHz: ゲインの周波数特性と温度特性
09431-019
–40°C OIP3 (dBm)
15.0
09431-016
GAIN (dB)
2.17GHz 2.11GHz
図 19.AMP2-2140 MHz:様々な周波数での POUT 対 OIP3
0
5.5 5.0
–5
S22
–15
–20
–25
+25°C 3.5
–40°C
2.5
2.10
2.15
2.20
2.25
2.30
2.0 2.00
09431-017
2.05
FREQUENCY (GHz)
2.03
2.06
2.09
2.12
2.15
2.18
FREQUENCY (GHz)
図 17.AMP2-2140 MHz: 入力リターン損失(S11)、出力リターン 損失(S22)、リバース・アイソレーション(S12)の周波数特性
Rev. A
4.0
3.0
S12
–30 2.00
+85°C
4.5
－ 13/30 －
2.21
2.24
2.27
2.30
09431-020
–10
NOISE FIGURE (dB)
S-PARAMETERS (dB)
S11
図 20.AMP2-2140 MHz: ノイズ係数の周波数特性と温度特性
OIP3
40 35
P1dB (dBm)
30
P1dB
25 20
42.0 41.5
27.0
41.0
26.5
40.5
26.0
40.0
25.5
39.5
25.0
39.0
24.5
38.5
GAIN
15 10
38.0
24.0 NF
2.59
+85°C +25°C –40°C
23.5 2.61
2.63
2.65
2.67
2.69
FREQUENCY (GHz)
23.0 2.57
09431-021
5 0 2.57
28.0 27.5
37.5
2.59
2.61
2.63
2.65
37.0 2.69
2.67
09431-024
NOISE FIGURE, GAIN, P1dB, OIP3 (dB, dBm)
45
OIP3 (dBm)
ADL5243
データシート
FREQUENCY (GHz)
図 21.AMP2-2630 MHz:ゲイン、P1dB、POUT = 5 dBm/トーンで の OIP3、ノイズ係数の周波数特性
図 24.AMP2-2630 MHz: Pout = 5 dBm/トーンでの OIP3 と P1dB の周波数特性と温度特性
15.0
42 2.69GHz
41
14.5
2.63GHz
40
14.0
39
–40°C
2.57GHz
38 OIP3 (dBm)
GAIN (dB)
13.5 +25°C
13.0 +85°C
12.5
37 36 35 34
12.0
33 32
11.5
2.61
2.63
2.65
2.67
2.69
FREQUENCY (GHz)
09431-022
2.59
30 –6
–2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
POUT PER TONE (dBm)
図 22. AMP2-2630 MHz: ゲインの周波数特性と温度特性
図 25.AMP2-2630 MHz:様々な周波数での POUT 対 OIP3
0
6.0 5.5
–5
S11
5.0
NOISE FIGURE (dB)
S-PARAMETERS (dB)
–4
09431-025
31
11.0 2.57
–10
S22 –15
–20
S12
+85°C
4.5
+25°C
4.0 3.5
–40°C 3.0
–25
2.55
2.60
2.65
2.70
FREQUENCY (GHz)
2.75
2.80
2.0 2.50
09431-023
–30 2.50
2.56
2.59
2.62
2.65
2.68
FREQUENCY (GHz)
図 23.AMP2-2630 MHz: 入力リターン損失(S11)、出力リターン 損失(S22)、リバース・アイソレーション(S12)の周波数特性
Rev. A
2.53
－ 14/30 －
2.71
2.74
2.77
2.80
09431-026
2.5
図 26.AMP2-2630 MHz: ノイズ係数の周波数特性と温度特性
ADL5243
データシート 0
1.0
0dB
1960MHz 2140MHz 2630MHz 3600MHz
450MHz 748MHz 943MHz
0.8
–5
0.6
ABSOLUTE ERROR (dB)
ATTENUATION (dB)
–10 –15 –20 –25 –30
0.4 0.2 0 –0.2 –0.4 –0.6
–35
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
2.9
3.3
3.7
4.1
FREQUENCY (GHz)
–1.0
09431-027
0.5
0
4
24
28
32
–5
INPUT RETURN LOSS (dB)
ATTENUATION (dB)
20
0
4dB 8dB
–11
16
図 30.DSA:減衰量対絶対誤差 0dB
–6
12
ATTENUATION (dB)
図 27.DSA: 減衰量の周波数特性 –1
8
09431-030
–0.8
31.5dB –40 0.1
–16
16dB –21
+85°C +25°C –40°C
–26
0dB –10
–15 31.5dB –20
–25
–31
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
2.9
3.3
3.7
4.1
FREQUENCY (GHz)
–30 0.1
09431-028
0.5
1.7
2.1
2.5
2.9
3.3
3.7
4.1
0
–5
OUTPUT RETURN LOSS (dB)
STEP ERROR (dB)
0.3
1.3
図 31.DSA: 入力リターン損失の周波数特性、すべての状態
1960MHz 2140MHz 2630MHz 3600MHz
450MHz 748MHz 943MHz
0.4
0.9
FREQUENCY (GHz)
図 28.DSA: 減衰量の周波数特性と温度特性 0.5
0.5
09431-031
31.5dB –36 0.1
0.2 0.1 0 –0.1 –0.2 –0.3
0dB –10
–15 31.5dB
–20
–25
0
4
8
12
16
20
24
ATTENUATION (dB)
28
32
–30 0.1
09431-029
–0.5
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
FREQUENCY (GHz)
図 29.DSA:減衰量対ステップ誤差
Rev. A
0.5
2.9
3.3
3.7
4.1
09431-032
–0.4
図 32.DSA: 出力リターン損失の周波数特性、すべての状態
－ 15/30 －
ADL5243
データシート 50
36
150 1960MHz
IIP3
35
45
34
40
33
35
100
30
32 IP1dB
30 0.9
1.2
1.5
1.8
2.1
2.4
2.7
3.0
3.3
2630MHz
0
–50
25
–100
20 3.6
–150
FREQUENCY (GHz)
09431-033
31
50
943MHz
0
4
8
12
16
20
24
28
32
960
965
ATTENUATION (dB)
図 33.DSA: 入力 P1dB と入力 IP3 の周波数特性 最小減衰量状態
09431-036
PHASE (Degrees)
IIP3 (dBm)
IP1dB (dBm)
2140MHz
図 36.DSA:減衰量対位相
3
4
CH4 200mV
M10ns 10GS/s A CH3 IT 1.0ps/pt
1.24V
40
GAIN
35 30
P1dB
25 20 15 10
NF
5 0 925
09431-034
CH3 2.00V
OIP3
45
930
935
940
945
950
955
FREQUENCY (MHz)
図 34.DSA: ゲインのセトリング・タイム、0 dB→31.5 dB
09431-037
NOISE FIGURE, GAIN, P1dB, OIP3 (dB, dBm)
50
図 37.ループ–943 MHz: ゲイン、P1dB、POUT = 5 dBm/トーンで の OIP3、ノイズ係数の周波数特性、最小減衰量状態 0
S22
–10
S-PARAMETERS (dB)
–20
3
4
S11 –30 –40 –50
S12 –60 –70
M10ns 10GS/s A CH3 IT 1.0ps/pt
1.24V
–80 –90 0.70
0.75
0.80
0.85
0.90
0.95
FREQUENCY (GHz)
図 35.DSA: ゲインのセトリング・タイム、31.5 dB→0 dB
1.00
1.05
1.10
09431-038
CH4 200mV
09431-035
CH3 2.00V
図 38.ループ-943 MHz: 入力リターン損失(S11)、出力リターン 損失(S22)、リバース・アイソレーション(S12)の周波数特性、 最小減衰量状態
Rev. A
－ 16/30 －
ADL5243
データシート 42
46 925MHz
2.14GHz
943MHz
961MHz
40
OIP3 (dBm)
42 OIP3 (dBm)
2.11GHz
41
44
40
38
2.17GHz
39 38 37
36
36
34
6
8
10
12
14
16
18
20
22
POUT PER TONE (dBm)
34 1
11
13
15
17
19
21
GAIN 30
P1dB 25 20 15 10
NF
5
2.12
2.13
2.14
2.15
2.16
2.17
OIP3
40 35
GAIN
30
P1dB
25 20 15 10 5 0 2.57
NF
2.59
2.61
2.63
2.65
2.67
2.69
FREQUENCY (GHz)
09431-043
NOISE FIGURE, GAIN, P1dB, OIP3 (dB, dBm)
35
09431-040
NOISE FIGURE, GAIN, P1dB, OIP3 (dB, dBm)
40
図 40.ループ-2140 MHz: ゲイン、P1dB、POUT = 5 dBm/トーン での OIP3、ノイズ係数の周波数特性、最小減衰量状態
図 43.ループ-2630 MHz: ゲイン、P1dB、POUT = 5 dBm/トーン での OIP3、ノイズ係数の周波数特性、最小減衰量状態
5
5 0
0 S22
–10
S22
–5
S-PARAMETERS (dB)
–5
S-PARAMETERS (dB)
9
45
OIP3
FREQUENCY (GHz)
S11
–15 –20 –25 –30
–10
S11
–15 –20 –25 –30 –35
–35
S12
–40
S12
–40
–45
2.10
2.15
2.20
2.25
2.30
–50 2.50
09431-041
2.05
FREQUENCY (GHz)
2.55
2.60
2.65
2.70
2.75
FREQUENCY (GHz)
図 41.ループ-2140 MHz: 入力リターン損失(S11)、出力リターン 損失(S22)、リバース・アイソレーション(S12)の周波数特性、 最小減衰量状態
Rev. A
7
図 42.ループ-2140 MHz: 様々な周波数での POUT 対 OIP3 最小減衰量状態
45
–45 2.00
5
POUT PER TONE (dBm)
図 39.ループ–943 MHz: 様々な周波数での POUT 対 OIP3 最小減衰量状態
0 2.11
3
－ 17/30 －
2.80
2.85
2.90
09431-044
4
09431-039
32
09431-042
35
図 44.ループ-2630 MHz: 入力リターン損失(S11)、出力リターン 損失(S22)、リバース・アイソレーション(S12)の周波数特性、 最小減衰量状態
ADL5243
データシート 45
42 2.69GHz
40 2.63GHz
35 PERCENTAGE (%)
38 2.57GHz
37 36
30 25 20 15
35
10
34
5
20.0
GAIN (dB)
図 45.ループ-2630 MHz: 様々な周波数での POUT 対 OIP3 最小減衰量状態
09431-048
19.9
19.8
19.7
19.6
19.5
19.4
19.3
0
19.2
18
19.1
16
19.0
14
18.9
6 8 10 12 POUT PER TONE (dBm)
18.8
4
18.7
2
18.3
0
09431-045
33
18.6
OIP3 (dBm)
39
18.5
40
18.4
41
図 48.AMP1:ゲイン分布、2,140 MHz
25
110 105
95
PERCENTAGE (%)
SUPPLY CURRENT (mA)
20 100
5.25V
90
5.00V
85
4.75V
15
10
80
5
P1dB (dBm)
図 46.AMP1: 電源電流対電圧対温度
09431-049
20.5
20.4
20.3
20.2
20.1
20.0
19.9
TEMPERATURE (°C)
0
19.8
90
19.7
80
19.6
70
19.5
60
19.4
50
19.3
40
19.2
30
19.1
20
19.0
10
18.9
0
09431-046
70 –40 –30 –20 –10
18.8
75
図 49.AMP1: P1dB 分布、2,140 MHz
110
35
105
30 5.25V
95
25
90
PERCENTAGE (%)
SUPPLY CURRENT (mA)
100
5.00V 5.00V
85 80
4.75V
75
20 15 10
70
0
10
20
30
40
50
60
70
TEMPERATURE (°C)
80
90
09431-047
60 –40 –30 –20 –10
0 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
OIP3 (dBm)
図 47.AMP2: 電源電流対電圧対温度
Rev. A
図 50.AMP1: OIP3 分布、2,140 MHz
－ 18/30 －
09431-050
5
65
ADL5243
データシート 70
100 90
60 50
70
PERCENTAGE (%)
PERCENTAGE (%)
80
60 50 40 30
40 30 20
20
10
3.8
NOISE FIGURE (dB)
0
09431-051
3.7
3.6
3.5
3.4
3.3
3.2
3.1
3.0
2.9
2.8
2.7
2.6
2.5
2.4
2.3
0
33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 OIP3 (dBm)
09431-054
10
図 54.AMP2: OIP3 分布、2140 MHz
図 51.AMP1:ノイズ係数分布、2,140 MHz 60
40 35
50
PERCENTAGE (%)
PERCENTAGE (%)
30 25 20 15
40
30
20
10
10
45 40
PERCENTAGE (%)
35 30 25 20 15 10 5
09431-053
26.9
26.8
26.7
26.6
26.5
26.4
26.3
26.2
26.1
26.0
25.9
25.8
25.7
25.6
25.5
25.4
25.3
0
25.2
図 53.AMP2: P1dB 分布、2140 MHz
－ 19/30 －
4.5
4.4
4.3
4.2
4.1
4.0
3.8
3.9
3.7
3.6
3.5
3.4
図 55.AMP2: ノイズ係数分布、2140 MHz
50
Rev. A
3.3
NOISE FIGURE (dB)
図 52.AMP2:ゲイン分布、2140 MHz
P1dB (dBm)
3.2
3.0
09431-052
15.0
14.9
14.8
14.7
14.6
14.5
14.4
14.3
14.2
14.1
14.0
13.9
13.8
13.7
13.6
13.5
13.4
13.3
GAIN (dB)
3.1
0
0
09431-055
5
ADL5243
データシート アプリケーション情報 基本レイアウト接続 ADL5243 を動作させる基本接続を図 56.に示します。この回路図は、2140 MHz 動作用です。
SERIAL PARALLEL INTERFACE
VDD
VDD
C17
1 2
C1 100pF
3 4
DSAIN
5 6
AMP1OUT C4 0.1µF
7
470nH
8
SEL D0/CLK D1/DATA D2/LE D3 D4 D5 D6
32 31 30 29 28 27 26 25
VDD NC
NC
NC
NC
DSAIN
DSAOUT
ADL5243
NC
NC AMP2IN
AMP1OUT/VCC NC NC
C15 68pF
NC NC
24 23 22
C5 100pF
DSAOUT
21 20 19 18 17
AMP2IN C27 2.2pF
C28 1.8pF
C8 10pF
VCC2
9 10 11 12 13 14 15 16
C14 1.2nF
C13 1µF
VDD
NC AMP1IN NC NC NC NC AMP2OUT/VCC2 VBIAS
0.01µF
L2 9.5nH
C21 0.1µF
C3 10pF
AMP1IN C22 1pF
C25 10nF
C20 10µF
VCC
AMP2OUT
図 56.基本接続
Rev. A
－ 20/30 －
09431-056
C23 10pF
ADL5243
データシート
DSA RF 入力インターフェース ピン 4 は、ADL5243 の DSA の RF 入力です。DSA の入力インピ ーダンスは全周波数範囲で 50 Ω に近いため、外付け部品は不要 です。DC 阻止コンデンサ (C1)だけが必要です。
アンプ 1 の電源 ADL5243 の AMP1 は広帯域ゲイン・ブロックです。DC バイア スはインダクタ L1 を経て供給され、AMP1OUT ピンに接続され ています。3 個のデカップリング・コンデンサ (C13、C14、 C25)を使って、RF 信号が DC ラインへ伝わるのを防止していま す。DC 電源範囲は 4.75 V～5.25 V で、VCC テスト・ピンに接続 する必要があります。
DSA RF 出力インターフェース ピン 21 は、ADL5243 の DSA の RF 出力です。DSA の出力イン ピーダンスは全周波数範囲で 50 Ω に近いため、外付け部品は不 要です。DC 阻止コンデンサ (C5)だけが必要です。
アンプ 1 RF 入力インターフェース ピン 10 は、ADL5243 の AMP1 の RF 入力です。このアンプは入 力で 50 Ω に内部マッチングされているため外付け部品は不要で す。DC 阻止コンデンサ (C21)だけが必要です。
DSA SPI インターフェース ADL5243 の DSA は、シリアル・モードまたはパラレル・モー ドで動作することができます。ピン 32 (SEL)は、この動作モー ドを制御します。シリアル動作モードでは SEL をグラウンドへ、 パラレル動作モードでは SEL を VDD へ、それぞれ接続します。 パラレル・モードでは、ピン 25～ピン 30 (D6～D1)がデータビ ットで、D6 が LSB です。パラレル動作モードでは、ピン 31 (D0)をグラウンドへ接続します。シリアル・モードでは、ピン 29 はラッチ・イネーブル (LE)に、ピン 30 はデータ (DATA)に、 ピン 31 はクロック (CLK)に、それぞれなります。ピン 26、ピン 27、ピン 28 はシリアル・モードでは使用しないため、グラウン ドへ接続する必要があります。シリアル動作モードでは、ピン 25 (D6)は VDD へ接続する必要があります。ノイズがデジタル 信号へ混入するのを防止するため、各データラインに RC フィ ルタを使用することができます。
アンプ 1 RF 出力インターフェース ピン 6 は、ADL5243 の AMP1 の RF 出力です。このアンプは出 力で 50 Ω に内部マッチングされているため外付け部品は不要で す。DC 阻止コンデンサ (C4)だけが必要です。バイアスは、チ ョーク・インダクタ L1 を経由してこのピンから供給されます。 アンプ 2 の電源 AMP2 のコレクタ・バイアスは、インダクタ L2 を介して供給さ れ、AMP2OUT ピンに接続されます。ベース・バイアスはピン 16 から供給されます。ベース・バイアスは、コレクタ・バイア スと同じ電源ピンに接続されます。3 個のデカップリング・コ ンデンサ (C3、C20、C25)を使って、RF 信号が DC ラインへ伝 わるのを防止しています。DC 電源範囲は 4.75 V～5.25 V で、 VCC2 テスト・ピンに接続する必要があります。
SPI のタイミング
アンプ 2 RF 入力インターフェース ピン 19 は、ADL5243 の AMP2 の RF 入力です。アンプ入力は、 直列と並列のコンデンサとインダクタとして機能するマイクロ ストリップ・ラインの組み合わせにより 50 Ω に容易にマッチン グされます。図 56 に、入力マッチング部品と 2140 MHz 用の構 成を示します。
SPI のタイミング・シーケンス 図 58 に、6 ビット動作を使用する SPI 機能のタイミング・シー ケンスを示します。クロックは最大 20 MHz で動作することが できます。シリアル動作モードでは、レジスタ B5 (MSB)が先頭 で、レジスタ B0 (LSB)が最後です。 表 4.モードの選択
アンプ 2 RF 出力インターフェース ピン 15 は、ADL5243 の AMP2 の RF 入力です。アンプ出力は、 直列と並列のコンデンサとインダクタとして機能するマイクロ ストリップ・ラインの組み合わせにより 50 Ω に容易にマッチン グされます。さらに、バイアスはこのピンから供給されます。 図 56 に、出力マッチング部品と 2140 MHz 用の構成を示します。
Pin 32 (SEL)
Functionality
Connect to Ground Connect to Supply
Serial mode Parallel mode
表 5.SPI タイミング仕様 Parameter
Limit
Unit
Test Conditions/Comments
FCLK t1 t2 t3 t4 t5 t6
10 30 30 10 10 10 30
MHz ns min ns min ns min ns min ns min ns min
Data clock frequency Clock high time Clock low time Data to clock setup time Clock to data hold time Clock low to LE setup time LE pulse width
Rev. A
－ 21/30 －
ADL5243
データシート t1
t5
CLK
t2 t3
t4 MSB B5
DATA
B4
B3
B2
B1
LSB B0
09431-057
t6 LE
図 57.SPI タイミング図 (MSB ファーストでデータをロード)
D0/CLK
MSB B5
D1/DATA
B4
B3
B2
B1
LSB B0
09431-058
D2/LE
D6
図 58.SPI のタイミング・シーケンス 表 6.DSA 減衰量の真理値表—シリアル・モード Attenuation State 0 dB (Reference) 0.5 dB 1.0 dB 2.0 dB 4.0 dB 8.0 dB 16.0 dB 31.5 dB
B5 (MSB) 1 1 1 1 1 1 0 0
B4 1 1 1 1 1 0 1 0
B3 1 1 1 1 0 1 1 0
B2 1 1 1 0 1 1 1 0
B1 1 1 0 1 1 1 1 0
B0 (LSB) 1 0 1 1 1 1 1 0
D4 1 1 1 0 1 1 1 0
D5 1 1 0 1 1 1 1 0
D6 (LSB) 1 0 1 1 1 1 1 0
表 7.DSA 減衰量の真理値表—パラレル・モード Attenuation State 0 dB (Reference) 0.5 dB 1.0 dB 2.0 dB 4.0 dB 8.0 dB 16.0 dB 31.5 dB
Rev. A
D1 (MSB) 1 1 1 1 1 1 0 0
D2 1 1 1 1 1 0 1 0
D3 1 1 1 1 0 1 1 0
－ 22/30 －
ADL5243
データシート
は Coilcraft® 0603CS シリーズ (0603 サイズ)です。すべての周波 数帯域に対して、コンデンサ C22、C26、C28 の配置は重要です。 表 9 に、様々な周波数に対する C22、C26、C28 の推奨部品間隔 を示します。部品の間隔は、部品の中心からパッケージの縁ま でで表します。 図 59～図 62 に、マッチング回路を示します。
ADL5243 アンプ 2 のマッチング ADL5243 の AMP2 の入力と出力は、2 個または 3 個の外付け部 品とインダクタとして使用されるマイクロストリップ・ライン を使用して容易に 50 Ω にマッチングさせることができます。表 8 に、マッチング部品の値を示します。すべてのコンデンサは Murata 社の GRM155 シリーズ (0402 サイズ)で、インダクタ L1 表 8.部品値 Frequency 748 MHz 943 MHz 2140 MHz 2630 MHz
C27 0Ω 0Ω 2.2 pF 2.7 pF
C26 Open 3.9 pF Open 1.1 pF
C28 5.1 pF Open 1.8 pF Open
C8 12 pF 6 pF 10 pF 10 pF
C22 1.3 pF 1.3 pF 1 pF 1.3 pF
C23 100 pF 100 pF 10 pF 20 pF
L2 56 nH 56 nH 9.5 nH 9.5 nH
R10 18 Ω 18 Ω 0Ω 0Ω
表 9.部品間隔 Frequency 748 MHz 943 MHz 2140 MHz 2630 MHz
Rev. A
C26: λ1 (mils) N/A 236 N/A 126
C28: λ2 (mils) 315 N/A 366 N/A
－ 23/30 －
C22: λ3 (mils) 201 394 244 240
R12 3.9 nH 3.3 nH 0Ω 0Ω
ADL5243
データシート
NC 20
λ2 λ1
ADL5243
R10 18Ω
AMP2IN 19
NC
NC
AMP2OUT/VCC2
VBIAS
C27 0Ω
13
14
15
16
C26 OPEN
C28 5.1pF
AMP2IN
C8 12pF
NC 18
NC 17
L2 56nH
λ3
R12 3.9nH
C22 1.3pF C23 100pF
09431-061
AMP2OUT
図 59.AMP2: 748 MHz でのマッチング回路
NC 20
λ2 λ1
ADL5243
R10 18Ω
AMP2IN 19
NC
NC
AMP2OUT//VCC2
VBIAS
C27 0Ω
13
14
15
16
λ3
C26 3.9pF
C28 OPEN
AMP2IN
C8 6pF
NC 18
NC 17
L2 56nH R12 3.3nH
C22 1.3pF
AMP2OUT 09431-062
C23 100pF
図 60.AMP2: 943 MHz でのマッチング回路
Rev. A
－ 24/30 －
ADL5243
データシート NC 20
ADL5243
λ2 λ1
R10 0Ω
AMP2IN 19
NC
NC
AMP2OUT/VCC2
VBIAS
C27 2.2pF
13
14
15
16
C26 OPEN
C28 1.8pF
AMP2IN
C8 10pF
NC 18
NC 17
L2 9.5nH
λ3
R12 0Ω
C22 1pF C23 10pF
09431-064
AMP2OUT
図 61.AMP2: 2140 MHz でのマッチング回路
NC 20
ADL5243
λ2 λ1
R10 0Ω
AMP2IN 19
NC
NC
AMP2OUT//VCC2
VBIAS
C27 2.7pF
13
14
15
16
λ3
C26 1.1pF
C28 OPEN
AMP2IN
C8 10pF
NC 18
NC 17
L2 9.5nH R12 0Ω
C22 1.3pF
AMP2OUT 09431-065
C23 20pF
図 62.AMP2: 2630 MHz でのマッチング回路
Rev. A
－ 25/30 －
ADL5243
データシート ADL5243 のループ性能 ADL5243 の一般的な構成は、図 63 に示す AMP1-DSA-AMP2 モ ードでの接続です。AMP1 と DSA はもともと広帯域で内部でマ ッチングされているため、これらの間には AC 結合コンデンサ だけが必要です。AMP2 は各動作周波数帯域に対して外部でマ ッチングさせるため、これらのマッチング部品は AMP2 出力で DSA と AMP2 との間に配置する必要があります。 図 37～図 45 に、主な 3 つの動作周波数帯域 (943 MHz、2140 MHz、2630 MHz)に対してループ接続した際の ADL5243 の性能を示します。
RFIN
AMP1
VCC2
VDD/SPI
DSA
IMN
AMP2
OMN
ADL5243
ハンダ処理と推奨 PCB パターン 図 64 に、ADL5243 の推奨ランド・パターンを示します。熱イン ピーダンスを小さくするため、5 mm × 5 mm LFCSP パッケージ のエクスポーズド・パッドをグラウンド・プレーンへハンダ付 けします。熱放散を向上させるため、25 個のエクスポーズド・ パッドの下にサーマル・ビアを 5 × 5 アレイ状に配置します。複 数のグラウンド層を使用する場合は、ビアを使って相互接続す る必要があります。パターン・デザインとレイアウトについて は、アプリケーション・ノート AN-772「リード・フレーム・チ ップ・スケール・パッケージ（LFCSP）の設計および製造ガイ ド」を参照してください。
RFOUT
09431-067
VCC
ミルのビア直径、25 ミルのビア・パッド、25 ミルのピッチ)を 5 × 5 のアレイ状に配置した場合の値です。各ビアは銅メッキされ、 穴には伝導性銅ペーストが詰めてあります。最適性能を得るた めには、サーマル・ビアに前述の様に等価熱伝導率を持つ伝導 性ペーストを詰めるか、あるいは外付けヒート・シンクを使用 して迅速に熱を放散させてチップのジャンクション温度に影響 を与えないようにすることが推奨されます。また、図 64 に示す ようにグラウンド・パターンを広げて熱効率を向上させること も推奨されます。
1
24
図 63.ADL5243 ループのブロック図 DSAIN
ADL5243 は、熱効率の優れた 5 mm × 5 mm の 32 ピン LFCSP パ ッケージを採用しています。ジャンクション―周囲間熱抵抗 (θJA)は 34.8°C/W です。製品の熱抵抗は、25 銅プラッターのサ ーマル・ビアを使用した標準 4 層 JEDEC ボードから求めていま す。サーマル・ビアには伝導性銅ペースト AE3030 を詰めて、 熱伝導率は 7.8 W/mk です。また、熱膨張率は α1＝4 × 10−5/°C、 α2＝8.6 × 10−5/°C です。ジャンクション―ケース間熱抵抗(θJC)は 6.2°C/W です。ここで、ケースはリードフレーム・パッケージ のエクスポーズド・パッドです。 最適な熱性能を得るためには、LFCSP のエクスポーズド・パッ ドの下にできるだけ多くのサーマル・ビアを設けることが推奨 されます。前記の熱抵抗値は、最小 25 個のサーマル・ビア(13
Rev. A
－ 26/30 －
25 MIL VIA PAD WITH 13 MIL VIA
8
17
09431-068
熱に対する考慮事項
DSAOUT
図 64.推奨パターン
データシート
ADL5243
評価用ボード
抵抗 R1、R2、R11 を介して VDD プレーンに接続することがで きます。
ADL5243 評価用ボードの回路図を図 65 に示します。評価用ボ ード上のすべての RF パターンは、50 Ω の特性インピーダンス を持ち、Rogers3003 材料で製造されています。パターンは、幅 25 ミル、間隔 20 ミル、絶縁体厚 10 ミルの CPWG です。DSA とアンプの入力と出力は、適切な値のコンデンサで AC 結合し て広帯域性能を確保する必要があります。AMP1 のバイアスは AMP1OUT ピンに接続したチョークを介して供給し、同様に AMP2 のバイアスは AMP2OUT ピンに接続したチョークを介し て供給します。バイパス・コンデンサは、すべての電源ライン に使用して RF 混入を小さくすることが推奨されます。DSA と アンプのバイアスは個別に供給することができます。あるいは、
ADL5243 評価用ボードを AMP1-DSA-AMP2 ループに構成する 場合は、コンデンサ C1、C4、C5、C8 と抵抗 R10 を取り外しま す。C2 に 100 pF を、C6 に 10 pF を、C7 と C24 に 0 Ω を、それ ぞれ取り付けます。必要に応じて、DSA 出力にシャント・コン デンサ (1.3 pF) を接続して、このループの出力リターン損失を 改善させます。 デジタル信号パターン上には、ノイズ混入を防止する RC フィ ルタが設けてあります。 通常動作では、抵抗 R3～R9 は 0 Ω に し、コンデンサ C9～C15 はオープンにします。
表 10.評価用ボードの設定オプション Component C1, C5
Function AC coupling caps for DSA.
Default Value C1, C5 = 100 pF
C4, C21
AC coupling capacitors for AMP1.
C4, C21 = 0.1 μF
C13, C14, C15
Power supply bypassing capacitors for AMP1. Capacitor C15 should be closest to the device.
C13 = 1 μF C14 = 1.2 nF C15 = 68 pF
L1
The bias for AMP1 comes through L1 when connected to a 5 V supply. L1 should be high impedance for the frequency of operation, while providing low resistance for the dc current.
L1 = 470 nH
C8
AMP2 input ac-coupling capacitor.
C8 = 10 pF
C23
AMP2 output ac-coupling capacitor.
C23 = 10 pF
C22
AMP2 shunt output tuning capacitor.
C22 = 1.0 pF at 244 mils from edge of package
C26
ANP2 shunt input tuning capacitor.
DNP
C27
AMP2 series input tuning capacitor.
C27 = 2.2 pF
C28
AMP2 shunt input tuning capacitor.
C28 = 1.8 pF at 366 mils from edge of package
C3, C25, C20
Power supply bypassing capacitors for AMP2. Capacitor C3 should be closest to the device.
C3 = 10 pF C25 = 10 nF C20 = 10 μF
L2
The bias for AMP2 comes through L2 when connected to a 5 V supply. L1 should be high impedance for the frequency of operation, while providing low resistance for the dc current.
L2 = 9.5 nH
C17
Power supply bypassing capacitor.
C17 = 0.1 μF
R10, R12
Placeholder for the series component for the other frequency band.
R10, R12 = 0 Ω
R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9
Digital signal filter resistors.
R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 = 0 Ω
C9, C10, C11, C12, C16, C18, C19
Digital signal filter capacitors.
C9, C10, C11, C12, C16, C18, C19 = open
C2, C6, C7, C24
Replace with capacitors and resistors to connect the device in a loop.
C2, C6, C7, C24 = open
R1, R2, R11
Resistors to connect the supply for the amplifier and the DSA to the same VDD plane.
R1, R2 = open
S1
Switch to change between serial and parallel mode operation; connect to a supply for parallel mode and to ground for serial mode operation.
3-pin rocker
P1
Digital control.
9-pin connector
Rev. A
－ 27/30 －
ADL5243
データシート DATA
CLK
LE
P1
R3 0Ω
1
R4 0Ω
2
R5
3
0Ω
4
R6 0Ω 3 2
AGND
5
R7 0Ω
6
R8
1 S1
0Ω
7
R9
8
0Ω
VDD
C9 DNI
C10 DNI
C11 DNI
C12 DNI
C16 DNI
C18 DNI
C19 DNI
AGND
AGND
AGND
AGND
AGND
AGND
AGND
9 AGND
R2
VDD
D2/LE 29 D3 28
D4 27 D5 26 D6 25 VBIAS
NC 17
R10
AMP2IN
C26 DNI
C28 1.8pF
AGND
AGND
AGND L2 9.5nH
DNI C13 1µF
C14 1.2nF
C15 68pF
C21
R11
R12 0Ω
AGND
AMP1IN
VCC2
0.1µF
C22 1pF
VDD
DNI C3 10pF
AGND
C25 10nF
C20 10µF
C23 10pF AGND
AMP2OUT
図 65.ADL5243 評価用ボード
Rev. A
C8 10pF
0Ω
AGND
L1 470nH
R1
C7 DNI
C27 2.2pF
16
AMP2OUT/VCC2
NC 20 AMP2IN 19 NC 18
C5 100pF
－ 28/30 －
09431-069
VDD
NC
NC VCC
9
AGND
15
7 NC 8 NC
C4 AMP1OUT 0.1µF
14
C24 DNI
C6 DNI
NC 22 DSAOUT 21
ADL5243
NC
5 NC 6 AMP1OUT/VCC
NC
3 NC 4 DSAIN
NC
C2 DNI
DSAOUT VDD 24 NC 23
13
1 VDD 2 NC
12
AGND
AMP1IN
C1 100pF
10
DSAIN
11
C17 0.1µF
SEL1 32 D0/CLK 31 D1/DATA 30
DNI
ADL5243
09431-070
09431-071
データシート
図 67.評価用ボード・レイアウト(裏面) 図 66.評価用ボード・レイアウト(表面)
Rev. A
－ 29/30 －
ADL5243
データシート 外形寸法 5.00 BSC SQ
0.60 MAX 0.60 MAX 25
32 1
24
0.50 BSC
3.45 3.30 SQ 3.15
EXPOSED PAD
17 TOP VIEW
12° MAX
1.00 0.85 0.80 SEATING PLANE
0.80 MAX 0.65 TYP
0.30 0.25 0.18
0.50 0.40 0.30 0.05 MAX 0.02 NOM COPLANARITY 0.08 0.20 REF
8 16
9 BOTTOM VIEW
0.25 MIN
3.50 REF
FOR PROPER CONNECTION OF THE EXPOSED PAD, REFER TO THE PIN CONFIGURATION AND FUNCTION DESCRIPTIONS SECTION OF THIS DATA SHEET.
COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-220-VHHD-2
05-25-2011-A
4.75 BSC SQ
PIN 1 INDICATOR
PIN 1 INDICATOR
図 68.32 ピン・リードフレーム・チップ・スケール・パッケージ[LFCSP_VQ] 5 mm × 5 mm ボディ、極薄クワッド (CP-32-3) 寸法: mm
オーダー・ガイド Model1 ADL5243ACPZ-R7 ADL5243-EVALZ 1
Temperature Range −40°C to +85°C
Package Description 32-Lead Lead Frame Chip Scale Package LFCSP_VQ Evaluation Board
Z = RoHS 準拠製品。
Rev. A
－ 30/30 －
Package Option CP-32-3
