Transcript
低周波～4GHzの 直線性の優れたYミキサー
ADL5350 機能ブロック図
特長 広帯域無線周波数(RF)、中間周波数(IF)、ローカル発振器(LO)の各ポ ートを装備
GND
RF INPUT OR OUTPUT
変換損失: 6.8 dB ノイズ係数: 6.5 dB
IF OUTPUT OR INPUT
ADL5350 RF
IF
高い入力 IP3: 25 dBm 高い入力 P1dB: 19 dBm 低い LO 駆動レベル
3V GND
VPOS
シングルエンド・デザイン: バラン不要 単電源動作: 19 mA で 3 V 小型の 2 mm × 3 mm 8 ピン LFCSP を採用
LO INPUT
アプリケーション
05615-001
LO
RoHs 準拠製品
図 1.
携帯電話基地局 １対１無線回線 RF 計装機器
概要 ADL5350 は、広い入力周波数範囲で動作できる、直線性の優れ たアップ/ダウン・コンバータ・ミキサーです。高い感度と効果 的なブロッカ耐性を必要とする要求の厳しい携帯電話基地局用ミ キサー・デザイン向けに最適です。ADL5350 は GaAs pHEMT と シングルエンド・ミキサー・アーキテクチャを採用し、高い電力 レベルでの LO 駆動を必要としないで、優れた入力直線性と低 いノイズ係数を提供します。 ADL5350 は、850 MHz/900 MHz 受信アプリケーションで、6.7 dB(typ)と小さい変換損失で動作します。入力 IP3 は、入力圧縮 ポイント 19 dBm で 25 dBm (typ) 以上です。内蔵の LO アンプを 使うと、低いレベルで LO を駆動することができるため、大部 分のアプリケーションに対して 4 dBm (typ)で済みます。
ADL5350 の入力直線性は高いため、GSM 850 MHz/900 MHz や 800 MHz CDMA2000 のような高いブロッカ耐性を必要とする通 信システム向けの優れたミキサー・デバイスになっています。2 GHz では、同じ性能を得るため少し大きい電源電流を必要とし ます。 シングルエンドの広帯域 RF/IF ポートを使うと、シンプルな外 付けフィルタ回路を使用して所望の帯域動作向けにデバイスを カスタマイズすることができます。LO―RF 間のアイソレーシ ョンでは、RF ポート・フィルタ回路の LO 除去比を使用してい ます。高次のフィルタ回路を使うと、アプリケーション情報の セクションで説明するように、高いアイソレーションを実現す ることができます。 ADL5350 は、高性能 IC 製造プロセス GaAs pHEMT を採用して製 造されています。ADL5350 は 2 mm × 3 mm の 8 ピン LFCSP パッ ケージを採用しています。このデバイスは、−40℃～+85℃の温 度範囲で動作します。評価ボードも提供しています。
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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。 ©2008 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
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 MT ビル 2 号 電話 06（6350）6868 本
ADL5350 目次 特長 ...................................................................................................... 1
代表的な性能特性 .............................................................................. 7
アプリケーション .............................................................................. 1
850 MHZ 特性 ................................................................................. 7
機能ブロック図 .................................................................................. 1
1950 MHZ 特性 ............................................................................. 12
概要 ...................................................................................................... 1
機能説明............................................................................................ 17
改訂履歴 .............................................................................................. 2
回路説明 ....................................................................................... 17
仕様 ...................................................................................................... 3
実装手順 ....................................................................................... 17
850 MHZ 受信性能 ......................................................................... 3
アプリケーション情報 .................................................................... 19
1950 MHZ 受信性能 ....................................................................... 3
低周波アプリケーション ............................................................ 19
スプリアス表 ...................................................................................... 4
高周波アプリケーション ............................................................ 19
850 MHZ スプリアス表 ................................................................. 4
評価ボード ........................................................................................ 21
1950 MHZ スプリアス表 ............................................................... 4
外形寸法............................................................................................ 22
絶対最大定格 ...................................................................................... 5
オーダー・ガイド ........................................................................ 22
ESD の注意 ..................................................................................... 5 ピン配置およびピン機能説明 .......................................................... 6
改訂履歴 2/08—Revision 0: Initial Version
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－ 2/22 －
ADL5350 仕様 850 MHZ 受信性能 特に指定のない限り、VS = 3 V、TA = 25℃、LO 電力= 4 dBm、re: 50 Ω。 表 1. Parameter
Min
Typ
Max
Unit
RF Frequency Range LO Frequency Range IF Frequency Range Conversion Loss SSB Noise Figure Input Third-Order Intercept (IP3)
750 500 30
850 780 70 6.7 6.4 25
975 945 250
MHz MHz MHz dB dB dBm
Input 1dB Compression Point (P1dB) LO-to-IF Leakage LO-to-RF Leakage RF-to-IF Leakage IF/2 Spurious Supply Voltage Supply Current
2.7
19.8 29 13 19.5 −50 3 16.5
3.5
dBm dBc dBc dBc dBc V mA
Conditions Low-side LO fRF = 850 MHz, fLO = 780 MHz, fIF = 70 MHz fRF = 850 MHz, fLO = 780 MHz, fIF = 70 MHz fRF1 = 849 MHz, fRF2 = 850 MHz, fLO = 780 MHz, fIF = 70 MHz; each RF tone 0 dBm fRF = 820 MHz, fLO = 750 MHz, fIF = 70 MHz LO power = 4 dBm, fLO = 780 MHz LO power = 4 dBm, fLO = 780 MHz RF power = 0 dBm, fRF = 850 MHz, fLO = 780 MHz RF power = 0 dBm, fRF = 850 MHz, fLO = 780 MHz LO power = 4 dBm
1950 MHZ 受信性能 特に指定のない限り、VS = 3 V、TA = 25℃、LO 電力= 6 dBm、re: 50 Ω。 表 2. Parameter
Min
Typ
Max
Unit
RF Frequency Range LO Frequency Range IF Frequency Range Conversion Loss SSB Noise Figure Input Third-Order Intercept (IP3)
1800 1420 50
1950 1760 190 6.8 6.5 25
2050 2000 380
MHz MHz MHz dB dB dBm
Input 1dB Compression Point (P1dB) LO-to-IF Leakage LO-to-RF Leakage RF-to-IF Leakage IF/2 Spurious Supply Voltage Supply Current
Rev. 0
2.7
19 13.5 10.5 11.5 −54 3 19
3.5
dBm dBc dBc dBc dBc V mA
－ 3/22 －
Conditions Low-side LO fRF = 1950 MHz, fLO = 1760 MHz, fIF = 190 MHz fRF = 1950 MHz, fLO = 1760 MHz, fIF = 190 MHz fRF1 = 1949 MHz, fRF2 = 1951 MHz, fLO = 1760 MHz, fIF = 190 MHz; each RF tone 0 dBm fRF = 1950 MHz, fLO = 1760 MHz, fIF = 190 MHz LO power = 6 dBm, fLO = 1760 MHz LO power = 6 dBm, fLO = 1760 MHz RF power = 0 dBm, fRF = 1950 MHz, fLO = 1760 MHz RF power = 0 dBm, fRF = 1950 MHz, fLO = 1760 MHz LO power = 6 dBm
ADL5350 スプリアス表 特に指定のない限り、すべてのスプリアス表は入力電力 0 dBm に対する(N × fRF) − (M × fLO)のミキサー・スプリアス積です。N.M.は、ス プリアス周波数が 6 GHz を超えるため、測定していないことを表します。
850 MHZ スプリアス表 表 3.
N
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
1 –20.6 –5.6 –69.2 –66.0 –92.6 ≤–100 ≤–100 ≤–100 N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M.
2 –19.2 –23.6 –50.5 –71.8 –91.6 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M.
3 –15.3 –19.6 –59.8 –68.1 –96.1 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M.
4 –16.7 –31.9 –49.1 –70.2 –92.7 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 N.M. N.M. N.M. N.M. N.M.
5 –38.4 –28.7 –57.5 –67.4 –98.7 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 N.M. N.M. N.M. N.M.
6 –26.6 –46.1 –51.0 –66.9 –90.2 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 N.M. N.M. N.M.
5 N.M. N.M. –74.6 –64.3 –76.5 –77.1 ≤–100 ≤–100 N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M.
6 N.M. N.M. N.M. –83.7 –80.0 –79.5 –93.4 ≤–100 ≤–100 N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M.
7 –22.1 –48.5 –77.7 –70.8 –91.7 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 N.M. N.M.
8 N.M. –33.2 –65.8 –85.2 –88.8 –99.5 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 N.M.
9 N.M. N.M. –60.8 –87.3 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100
10 N.M. N.M. N.M. –72.2 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100
11 N.M. N.M. N.M. N.M. –91.7 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100
12 N.M. N.M. N.M. N.M. –88.6 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100
13 N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100
14 N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100
8 N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. –95.2 ≤–100 –96.4 ≤–100 ≤–100 ≤–100 N.M. N.M. N.M. N.M. N.M.
9 N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. –99.2 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 N.M. N.M. N.M. N.M.
10 N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 N.M. N.M. N.M.
11 N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 N.M. N.M.
12 N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 N.M. N.M.
13 N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 N.M.
14 N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100
15 N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100
05615–068
M 0 ≤–100 –21.6 –50.0 –74.8 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M.
1950 MHZ スプリアス表
N
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Rev. 0
0 ≤–100 –10.8 –48.2 –72.3 N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M.
1 –13.1 –7.0 –61.2 –71.4 N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M.
2 –32.8 –25.3 –41.2 –83.6 –91.4 N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M.
3 –22.4 –27.7 –44.6 –64.5 –84.2 –90.8 N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M.
4 N.M. –33.9 –47.0 –62.4 –78.3 –82.3 ≤–100 N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M.
M 7 N.M. N.M. N.M. N.M. –92.0 –83.8 –94.5 –94.0 ≤–100 ≤–100 N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M.
－ 4/22 －
15 N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. N.M. ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100 ≤–100
05615–069
表 4.
ADL5350 絶対最大定格 表 5. Parameter
Rating
Supply Voltage, VS RF Input Level LO Input Level Internal Power Dissipation θJA Maximum Junction Temperature Operating Temperature Range Storage Temperature Range
4.0 V 23 dBm 20 dBm 324 mW 154.3°C/W 135°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、この仕様の動作の節に記 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。
ESD の注意 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。
Rev. 0
－ 5/22 －
ADL5350 ピン配置およびピン機能説明 RF/IF 1
8 RF/IF
GND2 2
ADL5350
LOIN 3
TOP VIEW (Not to Scale)
6 VPOS 5 GND1
NC = NO CONNECT
05615-002
NC 4
7 NC
図 2.ピン配置
表 6.ピン機能の説明 ピン番号
記号
説明
1、8
RF/IF
RF と IF の入力/出力ポート。これらのノードは内部で接続されています。RF と IF ポートの分離は、外付 けチューニング回路を使って行います。
2、5、パド ル
GND2、GND1、 GND
デバイス・コモン(DC グラウンド)。
3
LOIN
LO 入力。AC 結合が必要。
4、7
NC
未接続。NC ピンはグラウンドへ接続することが推奨されます。
6
VPOS
LO バッファのドレインに対する正電源電圧。LO バッファアンプの正しい AC 負荷を提供するため電源ラ インに直列 RF チョークが必要。
Rev. 0
－ 6/22 －
ADL5350 代表的な性能特性 850 MHZ 特性 20
23
19
22
18
21
17
20
INPUT P1dB (dBm)
16 15
14 13
18 17 16 15
12
14
11 –20
0
20
40
60
80
TEMPERATURE (°C)
13 –40
05615-003
10 –40
19
–20
0
20
40
TEMPERATURE (°C)
図 6.入力 P1dB の温度特性
図 3.電源電流の温度特性
10
9
CONVERSION LOSS (dB)
8 7 6
5 4 3 2
0 –40
–20
0
20
40
60
80
TEMPERATURE (°C)
05615-004
1
図 7.電源電流対電源電圧 図 4.変換損失の温度特性
28
27 26
INPUT IP3 (dBm)
25 24
23 22 21 20
18 –40
–20
0
20
40
TEMPERATURE (°C)
60
80
05615-005
19
図 8.変換損失対電源電圧
図 5.入力 IP3 (IIP3)の温度特性
Rev. 0
－ 7/22 －
60
80
05615-006
SUPPLY CURRENT (mA)
特に指定のない限り、電源電圧= 3 V、RF 周波数= 850 MHz、IF 周波数= 70 MHz、RF レベル= 0 dBm、LO レベル= 4 dBm、TA = 25℃。
ADL5350 特に指定のない限り、電源電圧= 3 V、RF 周波数= 850 MHz、IF 周波数= 70 MHz、RF レベル= 0 dBm、LO レベル= 4 dBm、TA = 25℃。
図 9.入力 IP3 対電源電圧
図 12.電源電流対 RF 周波数
図 10.入力 P1dB 対電源電圧
図 13.変換損失対 RF 周波数
8.0
NOISE FIGURE (dB)
7.5
7.0
6.5
6.0
5.0 2.7
2.8
2.9
3.0
3.1
3.2
3.3
SUPPLY VOLTAGE (V)
3.4
3.5
05615-011
5.5
図 14.入力 IP3 対 RF 周波数
図 11.ノイズ係数対電源電圧
Rev. 0
－ 8/22 －
ADL5350 特に指定のない限り、電源電圧= 3 V、RF 周波数= 850 MHz、IF 周波数= 70 MHz、RF レベル= 0 dBm、LO レベル= 4 dBm、TA = 25℃。
図 15.入力 P1dB 対 RF 周波数
図 18.変換損失対 IF 周波数
8
7
NOISE FIGURE (dB)
6 5 4 3 2
0 750
775
800
825
850
875
900
925
RF FREQUENCY (MHz)
Rev. 0
950
975
05615-016
1
図 16.ノイズ係数対 RF 周波数
図 19.入力 IP3 対 IF 周波数
図 17.電源電流対 IF 周波数
図 20.入力 P1dB 対 IF 周波数
－ 9/22 －
ADL5350 特に指定のない限り、電源電圧= 3 V、RF 周波数= 850 MHz、IF 周波数= 70 MHz、RF レベル= 0 dBm、LO レベル= 4 dBm、TA = 25℃。 10
9
NOISE FIGURE (dB)
8 7 6
5 4 3 2
0 50
100
150
200
250
300
IF FREQUENCY (MHz)
350
05615-021
1
図 21.ノイズ係数対 IF 周波数
図 24.入力 IP3 対 LO レベル
図 22.電源電流対 LO レベル
図 25.入力 P1dB 対 LO レベル
12
11
NOISE FIGURE (dB)
10 9 8 7 6
4 –2
0
2
4
6
LO LEVEL (dBm)
図 23.変換損失対 LO レベル
Rev. 0
図 26.ノイズ係数対 LO レベル
－ 10/22 －
8
10
05615-026
5
ADL5350 特に指定のない限り、電源電圧= 3 V、RF 周波数= 850 MHz、IF 周波数= 70 MHz、RF レベル= 0 dBm、LO レベル= 4 dBm、TA = 25℃。
0
–2
RF LEAKAGE (dBc)
–4 –6 –8
–10 –12 –14 –16
–20 630
680
730
780
830
LO FREQUENCY (MHz)
図 27.IF フィードスルー対 RF 周波数
図 29.RF リーク対 LO 周波数
図 28.IF フィードスルー対 LO 周波数
Rev. 0
－ 11/22 －
880
930
05615-029
–18
ADL5350 1950 MHZ 特性
20
23
19
22
18
21
17
20
INPUT P1dB (dBm)
16
15 14 13
18 17 16 15
12
14
11 –20
0
20
40
60
80
TEMPERATURE (°C)
13 –40
05615-030
10 –40
19
–20
0
20
40
TEMPERATURE (°C)
図 33.入力 P1dB の温度特性
図 30.電源電流の温度特性
10
9
CONVERSION LOSS (dB)
8 7
6 5 4 3 2
0 –40
–20
0
20
40
60
80
TEMPERATURE (°C)
05615-031
1
図 34.電源電流対電源電圧
図 31.変換損失の温度特性
28
27 26
INPUT IP3 (dBm)
25
24 23 22 21 20
18 –40
–20
0
20
40
TEMPERATURE (°C)
60
80
05615-032
19
図 35.変換損失対電源電圧
図 32.入力 IP3 の温度特性
Rev. 0
－ 12/22 －
60
80
05615-033
SUPPLY CURRENT (mA)
特に指定のない限り、電源電圧= 3 V、RF 周波数= 1,950 MHz、IF 周波数= 190 MHz、RF レベル= -10 dBm、LO レベル= 6 dBm、TA = 25℃。
ADL5350 特に指定のない限り、電源電圧= 3 V、RF 周波数= 1,950 MHz、IF 周波数= 190 MHz、RF レベル= -10 dBm、LO レベル= 6 dBm、TA = 25℃。
図 36.入力 IP3 対電源電圧
図 39.電源電流対 RF 周波数
図 37.入力 P1dB 対電源電圧
図 40.変換損失対 RF 周波数
8.0
NOISE FIGURE (dB)
7.5
7.0
6.5
6.0
5.0 2.7
2.8
2.9
3.0
3.1
3.2
3.3
SUPPLY VOLTAGE (V)
3.4
3.5
05615-038
5.5
図 38.ノイズ係数対電源電圧
Rev. 0
図 41.入力 IP3 対 RF 周波数
－ 13/22 －
ADL5350 特に指定のない限り、電源電圧= 3 V、RF 周波数= 1,950 MHz、IF 周波数= 190 MHz、RF レベル= -10 dBm、LO レベル= 6 dBm、TA = 25℃。
図 42.入力 P1dB 対 RF 周波数
図 45.変換損失対 IF 周波数
10 9
NOISE FIGURE (dB)
8 7 6 5 4 3
1 1800 1825 1850 1875 1900 1925 1950 1975 2000 2025 2050 RF FREQUENCY (MHz)
Rev. 0
05615-043
2
図 43.ノイズ係数対 RF 周波数
図 46.入力 IP3 対 IF 周波数
図 44.電源電流対 IF 周波数
図 47.入力 P1dB 対 IF 周波数
－ 14/22 －
ADL5350 特に指定のない限り、電源電圧= 3 V、RF 周波数= 1,950 MHz、IF 周波数= 190 MHz、RF レベル= -10 dBm、LO レベル= 6 dBm、TA = 25℃。 12
NOISE FIGURE (dB)
10
8
6
4
0 50
100
150
200
250
300
IF FREQUENCY (MHz)
350
05615-048
2
図 51.入力 IP3 対 LO レベル
図 48.ノイズ係数対 IF 周波数
図 52.入力 P1dB 対 LO レベル 図 49.電源電流対 LO レベル 12 11
NOISE FIGURE (dB)
10
9 8 7 6
4 –2
0
2
4
6
LO LEVEL (dBm)
図 53.ノイズ係数対 LO レベル 図 50.変換損失対 LO レベル
Rev. 0
－ 15/22 －
8
10
05615-053
5
ADL5350 特に指定のない限り、電源電圧= 3 V、RF 周波数= 1,950 MHz、IF 周波数= 190 MHz、RF レベル= -10 dBm、LO レベル= 6 dBm、TA = 25℃。 0 –2
RF LEAKAGE (dBc)
–4
–6 –8 –10
–14 1560
1610
1660
1710
1760
1810
1860
LO FREQUENCY (MHz)
図 56.RF リーク対 LO 周波数
図 54.IF フィードスルー対 RF 周波数
図 55.IF フィードスルー対 LO 周波数
Rev. 0
－ 16/22 －
1910
1960
05615-056
–12
ADL5350 機能説明 回路説明
実装手順
ADL5350 は、LO バッファアンプを内蔵する GaAs pHEMT、 シングルエンドのパッシブ・ミキサーです。このデバイス は、FET 接合のドレイン―ソース間チャンネルの変化する コンダクタンスを利用して RF 信号の変調を行います。簡 略化した回路図を図 57 に示します。
ADL5350 は、効果的な RF ダイナミック性能を実現するた めに外付け回路を使用するシンプルなシングルエンド・ミ キサーです。最適性能を実現するためには次のステップに 従う必要があります(部品については図 58 参照)。 VS
RF INPUT OR OUTPUT
IF
L2
IF
LO INPUT
C2
RF
LOIN
GND1
GND2
IF OUTPUT OR INPUT
L4
8
7
6
5
RF/IF
NC
VPOS
GND1
RF/IF 1
GND2 2
ADL5350
05615-057
VPOS
C4
C6
LOIN 3
RF L1
L3
C1
C3
図 57.簡略化した回路図 LO
LO 信号は、FET を採用したバッファアンプのゲート接合に 入力されます。バッファアンプは、抵抗スイッチを駆動す るために LO 信号に十分なゲインを提供します。さらに、帰 還回路が FET バッファアンプと RF/IF ポートに必要なバイ アスを提供して、一般的な携帯電話周波数に対して最適な 変調効率を実現しています。
図 58.参考回路図
1.
RF 信号と LO 信号のミキシングは、RF/IF ポートからグラ ウンドへのチャンネル・コンダクタンスを LO のレートで スイッチングすることにより実現されています。RF 信号は、 イメージ帯域を阻止しミキサーへ出力される広帯域ノイズ を削減するために外付けのバンドパス回路を通過します。 帯域制限された RF 信号は、RF/IF ポートの時間的に変化す る負荷に出力されます。この負荷により、RF 信号の包絡線 が LO のレートで振幅変調されます。 IF ポートに使用され るフィルタ回路は、RF 信号を阻止して必要なミキシング積 を通過させるために必要です。ダウン変換アプリケーショ ンでは、IF フィルタ回路は差の周波数を通過させて、受信 RF 周波数に対して回路を切り離すようにデザインされてい ます。同様に、アップ変換アプリケーションでは、フィル タは和の周波数を通過させて受信 RF を阻止するようにデザ インされています。このため、ミキサーの周波数応答は外 付け RF/IF フィルタ回路の応答特性により決定されます。
Rev. 0
NC 4
05615-058
VS
表 7 に、種々の LO 周波数に対する LO バイア ス・インダクタの推奨値を示します。ミキサーの切り 替えを効率良くするため、バイアス・インダクタを正 しく設定する必要があります。表示した範囲内のその 他の周波数に対しては、値を内挿により求めることが できます。この範囲外の周波数については、アプリケー ション情報のセクションを参照してください。
表 7.推奨 LO バイアス・インダクタ Desired LO Frequency (MHz)
Recommended LO Bias Inductor, L41 (nH)
380 750 1000 1750 2000
68 24 18 3.8 2.1
1
－ 17/22 －
バイアス・インダクタは、動作周波数より高い自己共振周波数を 持つ必要があります。
ADL5350 2.
最適リターン損失を持つように LO ポート入力回 路をチューニングします。一般に、LO 信号を LOIN ピ ンへ渡すときはバンドパス回路が使用されます。ミキ サー・コアからの LO の高周波高調波を阻止すること が推奨されます。LO 高調波は、高い RF 周波数イメー ジを所望の IF 周波数へダウン変換するため、感度を低 下させます。LO ソースの高調波歪み性能が悪くスペク トル純度が悪い場合、さらに高次のバンドパス・フィ ルタ回路を使う必要があります。図 58 に、LO ソース の基本周波数を通過させるために使うシンプルな LC バンドパス・フィルタを示します。コンデンサ C3 は シンプルな DC 阻止回路で、直列インダクタ L3 とバッ ファアンプのゲート―ソース間容量の組み合わせは、 ローパス回路を構成します。LO バッファ(FET)のゲー トの負入力だけが、高い入力インピーダンスを持ちま す。ゲート・バイアスは、目的の LO 周波数で正のリ ターン損失を発生させる帰還を使って、内部で発生さ れます。
−10 dB 以上のリターン損失が必要な場合、グラ ウンドへのシャント抵抗を結合コンデンサ(C3)の 前に接続して、LO ソースへ低い負荷インピーダ ンスを与える必要があります。その場合、少し大 きい LO 駆動レベルが必要になります。 3.
RF 回路と IF フィルタ回路をデザインします。 図 58 に、IF ポート・インターフェースと RF ポー ト・インターフェースのシンプルな LC タンク・ フィルタ回路を示します。RF ポート LC 回路は、 RF 入力信号を通過させるようにデザインされます。 直列 LC タンクは共振周波数 1/(2LC)を持ちます。 共振周波数で、直列リアクタンスが相殺されて RF 信号を直列に短絡します。RF 信号と LO 信号を阻 止するために IF ポートに並列 LC タンクを使用し ます。振周波数で、並列 LC タンクは切断回路(オ ープン回路)になります。 RF、IF、LO の各フィルタ回路をデザインする際に は、ボードの寄生、有限な Q、LC デバイスの自己 共振周波数を考慮す必要があります。表 8 に、初 期プロトタイプに対する推奨値を示します。
表 8.下側の LO を阻止する RF、IF、LO フィルタ回路に対する推奨値 RF Frequency (MHz)
L1 (nH)1
C1 (pF)
L2 (nH)
C2 (pF)
L3 (nH)
C3 (pF)
450 850 1950 2400
8.3 6.8 1.7 0.67
10 4.7 1.5 1
10 4.7 1.7 1.5
10 5.6 1.2 0.7
10 8.2 3.5 3.0
100 100 100 100
1
インダクタは、 動作周波数より高い自己共振周波数を持つ必要があります。 最適な NF 性能を得るためには、L1 は高い Q を持つインダクタである必要が あります。
Rev. 0
－ 18/22 －
ADL5350 アプリケーション情報 高周波アプリケーション
低周波アプリケーション ADL5350 は低周波アプリケーションで使うことができます。図 59 に示す回路は、136 MHz～176 MHz の RF と上側 LO を使う 45 MHz の IF 向けにデザインされています。直列と並列の共振回路 は、所望 RF 周波数の幾何平均である 154 MHz にチューニング されています。この回路の性能を図 60 に示します。 3V
ボードとデバイスの寄生に注意すると高い周波数で ADL5350 を 使用することができます。図 61 に、下側 LO を使う 2560 MHz ～2660 MHz のダウン変換の例を示します。この回路の性能を図 62 に示します。インダクタとコンデンサの値が、特に RF ポー トと IF ポートに対して非常に小さいことに注意してください。 2.5 GHz より上では、インダクタ値とコンデンサ値が小さくなり すぎることを防止するために別のソリューションが必要です。 3V
4.7µF
4.7µF
IF
IF
10nF 36nH
100nH
27pF
1.5nH
8
7
6
5
RF/IF
NC
VPOS
GND1
ALL INDUCTORS ARE 0302CS SERIES FROM COILCRAFT
ADL5350 RF/IF 1
GND2 2
LOIN 3
NC 4
100pF
1nF 0.7pF 8
7
6
5
RF/IF
NC
VPOS
GND1
RF/IF 1
GND2 2
ADL5350
0.67nH
RF
36nH
2.1nH
LOIN 3
NC 4
3.0nH
1pF
1nF
100pF LO
05615-061
27pF
LO
05615-062
ALL INDUCTORS ARE 0603CS SERIES FROM COILCRAFT
RF
+
100nF
図 61.2560 MHz～2660 MHz の RF 向けのダウン変換回路図
図 59.136 MHz～176 MHz の RF 向けのダウン変換回路図 35
14
12
13
IIP3
10
6 LOSS
20
4
IP1dB
15
IP1dB, IIP3 (dBm)
25
CONVERSION LOSS (dB)
8
10 136
146
156
166
0 176
RF FREQUENCY (MHz)
12
20
11
IP1dB
15
10
10
9 LOSS
5
2
8
0 2560
05615-065
IP1dB, IIP3 (dBm)
25 30
CONVERSION LOSS (dB)
30 IIP3
35
2580
2600
2620
2640
7 2660
RF FREQUENCY (MHz)
05615-066
40
図 62.図 61 の回路の性能測定値―下側 LO 注入と 374 MHz IF を使用
図 60.図 59 の回路の性能測定値―上側 LO 注入と 45 MHz IF を使用
2.6 GHz より低い携帯電話アプリケーションで使われる一般的な 回路では、RF ポートと IF ポートにバンド・セレクト回路とバ ンド・リジェクト回路を使います。これより高い RF 周波数で は、これらの回路は集中定数部品を使って容易に実現できません。 そのため、インダクタとコンデンサの値を実現可能な値にする ため別のフィルタ回路の使用を検討する必要があります。
Rev. 0
－ 19/22 －
ADL5350 ィオ・クロスオーバー・フィルタ・デザイン技術の使用が役立 ちます。ただし、部品値を選ぶときは注意が必要です。高い RF 周波数では、ボードの寄生により最終的な最適インダクタとコン デンサ部品の選択が大きな影響を受けます。RF ポートと IF ポー トのフィルタ回路の最適化には、実験的なテストが必要になり ます。図 63 に示す回路の性能を図 64 に示します。 30
3V
IP1dB, IIP3 (dBm)
100pF
L2 1.5nH
3.8nH
8
7
6
5
RF/IF
NC
VPOS
GND1
RF/IF 1
GND2 2
ADL5350
IP1dB
15
8 LOSS
10
6
4
0 3300
3400
3500
3600
3700
2 3800
RF FREQUENCY (MHz) 05615-064
100pF
LO
10
NC 4
2.2nH
C1 1.2pF
20
5
LOIN 3
RF
図 64. 図 63 の回路の性能測定値―下側 LO 注入と 800 MHz IF を使用
図 63.3.3 GHz～3.8 GHz の RF 向けのダウン変換回路図
RF ポートと IF ポートの回路をデザインする際には、回路はコ モン・ノード(RF/IF ピン)を共用することに注意してください。 さらに、相手側の回路がデザイン対象の回路に対して負荷イン ピーダンスになります。部品値を求める際に、従来型のオーデ
Rev. 0
12
－ 20/22 －
05615-067
+
CAC 100pF
C2 1.8pF
L1 3.5nH
IIP3
25
4.7µF
IF
ALL INDUCTORS ARE 0302CS SERIES FROM COILCRAFT
14
CONVERSION LOSS (dB)
図 63 に、ダウン変換アプリケーションに対して RF ポートと IF ポートとの間でアイソレーションを提供するクロスオーバー・ フィルタ回路を示します。クロスオーバー回路は、RF 信号を RF/IF ノード(ピン 1 とピン 8)へ通過させるハイパス・フィルタ を提供すると同時にローパス・フィルタも提供します(DC 阻止 コンデンサ CAC も考慮すると実際にはバンドパス・フィルタ)。 この機能により、差成分(fRF − fLO)を所望の IF 負荷へ通過させる ことができます。
ADL5350 評価ボード ADL5350 には評価ボードがあります。評価ボードには、ボード A と呼ばれるローバンド・ボードとボード B と呼ばれるハイ・バンド・ ボードの 2 種類があります。評価ボードの回路図を図 65 に示します。 VPOS-A
VPOS-B
IF-A
IF-B
C4-A
C6-A L2-A
+
C5-B
+
C5-A
C2-A
L2-B
L4-A
C4-B
C6-B C2-B
L4-B
8
7
6
5
8
7
6
5
RF/IF
NC
VPOS
GND1
RF/IF
NC
VPOS
GND1
U1-A
U1-B
ADL5350 GND2 2
RF-A
LOIN 3
L3-A
L1-A C1-A
NC 4
RF/IF 1
GND2 2
RF-B
LOIN 3
NC 4
L3-B
L1-B C1-B
C3-A
C3-B
LO-A
LO-B
05615-059
RF/IF 1
ADL5350
図 65.評価ボード
表 9.評価ボードの構成オプション Component
Function
Default Conditions
C4-A, C4-B, C5-A, C5-B
Supply Decoupling. C4-A and C4-B provide local bypassing of the supply. C5-A and C5-B are used to filter the ripple of a noisy supply line. These are not always necessary. RF Input Network. Designed to provide series resonance at the intended RF frequency.
C4-A = C4-B = 100 pF, C5-A = C5-B = 4.7 µF
L1-A, L1-B, C1-A, C1-B L2-A, L2-B, C2-A, C2-B, C6-A, C6-B
IF Output Network. Designed to provide parallel resonance at the geometric mean of the RF and LO frequencies.
L3-A, L3-B, C3-A, C3-B
LO Input Network. Designed to block dc and optimize LO voltage swing at LOIN.
L4-A, L4-B
LO Buffer Amplifier Choke. Provides bias and ac loading impedance to LO buffer amplifier.
Rev. 0
－ 21/22 －
L1-A = 6.8 nH (0603CS from Coilcraft), L1-B = 1.7 nH (0302CS from Coilcraft), C1-A = 4.7 pF, C1-B = 1.5 pF L2-A = 4.7 nH (0603CS from Coilcraft), L2-B = 1.7 nH (0302CS from Coilcraft), C2-A = 5.6 pF, C2-B = 1.2 pF, C6-A = C6-B = 1 nF L3-A = 8.2 nH (0603CS from Coilcraft), L3-B = 3.5 nH (0302CS from Coilcraft), C3-A = C3-B = 100 pF L4-A = 24 nH (0603CS from Coilcraft), L4-B = 3.8 nH (0302CS from Coilcraft)
ADL5350 外形寸法 1.89 1.74 1.59
3.25 3.00 2.75
TOP VIEW
12° MAX
SEATING PLANE
5 BOTTOM VIEW * 8 EXPOSED PAD 4
2.95 2.75 2.55
PIN 1 INDICATOR
1.00 0.85 0.80
0.60 0.45 0.30
2.25 2.00 1.75
0.50 BSC
0.15 0.10 0.05
1
D05615-0-2/08(0)-J
1.95 1.75 1.55
0.55 0.40 0.30
0.25 0.20 0.15
0.80 MAX 0.65 TYP 0.05 MAX 0.02 NOM
0.30 0.23 0.18
0.20 REF
図 66.8 ピン・ピン・フレーム・チップ・スケール・パッケージ[LFCSP_VD] 2 mm × 3 mm ボディ、極薄、デュアル・ピン (CP-8-1) 寸法: mm
オーダー・ガイド Model
Temperature Range
Package Description
ADL5350ACPZ-R71 ADL5350ACPZ-WP ADL5350-EVALZ
−40°C to +85°C −40°C to +85°C
8-Lead Lead Frame Chip Scale Package [LFCSP_VD] 8-Lead Lead Frame Chip Scale Package [LFCSP_VD] Evaluation Board
1
Z = RoHS 準拠製品
Rev. 0
－ 22/22 －
Package Option
Branding
Ordering Quantity
CP-8-1 CP-8-1
08 08
3000, Reel 50, Waffle Pack
