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MAX2309/MAX2312,190MHz IF用于WCDMA

星星科技指導(dǎo)員 ? 來(lái)源:ADI ? 作者:ADI ? 2023-02-23 17:06 ? 次閱讀

MAX2309提供110dB增益控制范圍,工作在2.7V。MAX2312采用28 TSSOP封裝,MAX2309采用28引腳QFN封裝。給出了增益控制數(shù)據(jù)、IIP3數(shù)據(jù)和相位噪聲數(shù)據(jù)。解調(diào)器缺相和幅度數(shù)據(jù)如圖所示。給出了IF VGA輸入阻抗,以及顯示測(cè)試設(shè)置的圖表。

MAX2309的一般說(shuō)明

MAX2309為中頻正交解調(diào)器,設(shè)計(jì)用于CDMAWCDMA蜂窩電話。信號(hào)路徑由一個(gè)可變?cè)鲆娣糯笃?/u>(VGA)和一個(gè)I/Q解調(diào)器組成。這些器件具有保證+2.7V工作電壓、內(nèi)置VCO和PLL頻率合成器、超過(guò)110dB的可變?cè)鲆娣秶约案逫F輸入動(dòng)態(tài)范圍(-33dBm IIP3,增益為-35dB,+1.7dBm IIP3)。

MAX2309是MAX2310系列單中頻和雙中頻解調(diào)器的成員。該器件采用28 QFN (5x5mm)封裝,采用與其前代產(chǎn)品MAX2312相同的芯片,后者采用28 TSSOP封裝。已確定兩個(gè)封裝之間的基帶、RF和IF性能相同。

MAX2309/2312 IF LO頻率合成器的基準(zhǔn)和RF分頻器可通過(guò)3線串行總線完全編程,支持使用任何公共基準(zhǔn)和IF頻率的系統(tǒng)架構(gòu)。差分基帶I-&Q輸出具有足夠的帶寬,適合窄帶和寬帶CDMA系統(tǒng),并在2.5V電源電壓下提供高達(dá)2.75Vp-p的輸出電平。

MAX2309與MAX2312的比較

MAX2309和MAX2312共用同一芯片,因此它們的工作功能和特性相同。仔細(xì)檢查了28引腳QFN中從原始TSSOP-2309到MAX28的寄生封裝變化,但沒(méi)有發(fā)現(xiàn)VCO調(diào)諧池、IF輸入阻抗或共模隔離的凈差異。這主要是因?yàn)閂CO諧振電路元件和IF輸入匹配元件的實(shí)用價(jià)值遠(yuǎn)大于引線框架和鍵合線寄生效應(yīng)。兩個(gè)封裝之間的相關(guān)寄生電抗幾乎沒(méi)有變化(每引線約1nH/0.5pF),對(duì)電路的影響最小。更小的封裝可節(jié)省多達(dá) 50% 的電路板空間。

MAX2309引腳排列

poYBAGP3LHyAUNDxAAAfGyVL5kE577.gif


圖1.28 針 QFN,5 毫米 x 5 毫米。

測(cè)得的MAX2309性能

大多數(shù)測(cè)量都是用MAX2312完成的。在撰寫(xiě)本文時(shí),MAX2309沒(méi)有自己的評(píng)估板,因此關(guān)鍵的電氣工作特性已在Maxim的CDMA參考設(shè)計(jì)V2.0中得到確認(rèn),該參考設(shè)計(jì)采用183.6MHz IF。測(cè)量是由系統(tǒng)問(wèn)題和某些特定應(yīng)用參數(shù)共同驅(qū)動(dòng)的。

表 1.增益測(cè)量

引腳(分貝) Vin_RMS (毫伏) 瓦格克 (V) 差分
Vop-p (Q) (mV)
增益(分貝)
-5 397.63536 1.21400 50 -27.04
-10 223.60680 1.24900 50 -22.04
-15 125.74334 1.28800 50 -17.04
-20 70.71068 1.32800 50 -12.04
-25 39.76354 1.36800 50 -7.04
-30 22.36068 1.40000 50 -2.04
-35 12.57433 1.43600 50 2.96
-40 7.07107 1.47400 50 7.96
-45 3.97635 1.51200 50 12.96
-50 2.23607 1.55000 50 17.96
-55 1.25743 1.59100 50 22.96
-60 0.70711 1.64100 50 27.96
-70 0.22361 1.75200 50 37.96
-80 0.07071 1.86400 50 47.96
-90 0.02236 1.98300 50 57.96
-100 0.00707 2.10000 50 67.96

表 2.IIP3 測(cè)量

引腳/音調(diào) (dBm) 引腳總數(shù)(分貝) Vin_RMS (毫伏) 瓦格克 (V) 差分
Vop-p (Q) (mV)
增益(分貝) IIP3 (分貝)
-15 -12.0 177.6172 1.246 50 -20.04 1.45
-30 -27.0 31.5853 1.355 50 -5.04 -2.6
-15 -12.0 177.6172 1.327 150 -10.50 -4.67
-30 -27.0 31.5853 1.43 150 4.50 -6.4
-60 -57 0.9988 1.684 150 34.5 -29.73
-15 -12 177.6172 1.348 200 -8 -5.75
-30 -27 31.5853 1.444 200 7 -7.08
-60 -57 0.9988 1.713 200 37 -32.08

pYYBAGP3LH2Af8OVAAAQEFLAupY294.gif

圖2.MAX2312電壓增益與VGC的關(guān)系,恒定Vo = 50mVP-P.

pYYBAGP3LhqAVHmDAAAqCsRlh7w964.png


圖3.MAX2309/MAX2312 IIP3與電壓增益的關(guān)系

poYBAGP3LH-AK1YcAAA1wfsRIzs953.gif


圖4.相位噪聲與頻率偏移的關(guān)系

poYBAGP3LiGAdby7AABE7n5L_Dc633.png


圖5.MAX2309/MAX2312VCO諧振電路和環(huán)路濾波器

基帶I和Q輸出電路

MAX2309/MAX2312采用傳統(tǒng)的吉爾伯特單元,帶有發(fā)射極跟隨器輸出緩沖器,用于差分基帶I和Q輸出。圖6顯示了由Q8和Q7驅(qū)動(dòng)的差分輸出引腳的OUTN和OUTP。另外,請(qǐng)注意,INN和INP是可變?cè)鲆鍵F放大器的內(nèi)部差分輸入,LON和LOP是來(lái)自片內(nèi)IF VCO的內(nèi)部差分本振輸入。

當(dāng)VCC處于約3.0VDC時(shí),Q7和Q8的靜態(tài)輸出電壓由通過(guò)3.1kΩ集電極負(fù)載的250μA偏置電流(約0.75伏壓降)與Vbe壓降(約0.7伏)相加。

輸出直流電源能力應(yīng)約為 7mA 至 10mA 短路至地,灌電流約為 250μA 拉至VCC。每個(gè)引腳輸出電阻應(yīng)在120Ωs左右,從而產(chǎn)生約240Ω的差分驅(qū)動(dòng)阻抗。

使用圖 6,請(qǐng)注意以下公差數(shù)據(jù):

VOUT的一般價(jià)值:

在任何 I 或 Q 輸出端,V抄送= 2.85,空載,測(cè)量值應(yīng)在1.35V左右外直流,這是由于從 V 下降抄送0.77k 集電極負(fù)載上的 3.1 伏電壓加上約 7.8 伏直流電的 Q0/73Vbe。

空載的 VOUT 因以下因素而異:

±60mV,工藝變化,恒定溫度為25°C

在整個(gè)溫度范圍內(nèi)±90mV(給定標(biāo)稱(chēng)工藝)

±在所有溫度加上工藝變化(即最壞情況下邊界“拐角”)下均為150mV

輸出250μA電流源的變化(更恰當(dāng)?shù)胤Q(chēng)為 “下沉”):

204μA 至 317μA 工藝變化,恒定溫度為 25°C

在整個(gè)溫度范圍內(nèi)為 168μA 至 350μA(給定標(biāo)稱(chēng)工藝)

138μA 至 459μA 在所有溫度加上工藝變化(即最壞情況下的邊界“拐角”)

pYYBAGP3LIGAe9vEAAAYABE_G98239.gif

圖6.MAX2309/2312基帶I和Q輸出電路

表 3.使用 flo = 190MHz 的 I-&Q 幅度和相位不平衡

頻率(兆赫) I-&Q 相位偏移相位(度) I-&-Q 相位 |?|從 90 度(度) I-&Q 幅度不平衡 (dB)
185.0 89.93 0.07 0.12
186.0 90.20 0.20 0.08
187.0 90.45 0.45 0.09
188.0 90.24 0.24 0.09
189.0 90.14 0.14 0.09
189.9 90.26 0.26 0.13
190.1 89.80 0.20 0.20
191.0 90.20 0.20 0.04
192.0 90.40 0.40 0.09
193.0 90.40 0.40 0.10
194.0 90.46 0.46 0.09
195.0 90.72 0.72 0.13

輸入阻抗Zin的近似模型

IF VGA的輸入阻抗很難使用50Ω S參數(shù)測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)量,因?yàn)樗哂懈咦杩?。預(yù)期操作在差分輸入端使用一個(gè)外部并聯(lián)電阻,形成寬帶IF匹配。對(duì)于SAW濾波器,這通常為300Ω至600Ω。通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定等效 [Rpar ||Cpar]輸入網(wǎng)絡(luò)用于低中頻,具有以下近似值:

表 4.近似值

中頻頻率(兆赫) 鏞并行 (kΩ) 平行管 (pF)
85 2.02 0.45
90 2.09 0.42
95 2.08 0.44
100 2.00 0.42
105 2.10 0.42
110 1.98 0.42
115 2.10 0.39
120 2.01 0.42
125 1.98 0.39
130 1.95 0.40
135 1.91 0.39
140 2.00 0.41
145 1.95 0.38
150 2.02 0.40
155 2.01 0.38
160 2.03 0.38
165 1.97 0.39
170 1.85 0.39
175 2.06 0.39
180 2.02 0.41
185 1.93 0.40
190 1.95 0.38
195 1.93 0.42
200 1.95 0.40
205 1.88 0.41
210 1.99 0.39
215 1.92 0.41
220 1.98 0.42
225 1.93 0.41
230 1.82 0.40
235 1.95 0.40
240 1.79 0.42
245 1.83 0.42
250 1.81 0.42
255 1.78 0.42
260 1.85 0.41
265 1.89 0.43
270 1.84 0.42
275 1.78 0.42
280 1.84 0.44
285 1.84 0.43
290 1.76 0.42
295 1.72 0.44
300 1.89 0.43

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