MS2351——防偷拍信號(hào)探測(cè)器專用芯片

產(chǎn)品簡(jiǎn)述

MS2351M/MS2351D 是一款對(duì)數(shù)放大器芯片，主要用于接收

信號(hào)強(qiáng)度指示 (RSSI) 與 控 制 功 率 放 大 器 ， 工 作 頻 率 范 圍 是

0.05GHz~4.0GHz，動(dòng)態(tài)范圍隨信號(hào)頻率不同，可達(dá) 35dB 到

45dB。

MS2351M/MS2351D 是電壓響應(yīng)器件，0.05GHz~2.5GHz 頻率

范圍工作時(shí)，典型的輸入信號(hào)范圍均方根值為 1.25mV~224mV 或

-45dBm~0dBm@50Ω。

MS2351M/MS2351D 內(nèi)部使用 AC 耦合，并提供兩種電壓輸

出。一是從引腳 V_UP 輸出；二是從引腳 V_DN 輸出，它是 V_UP

電壓的反相，且有 2 倍的增益。V_DN 輸出從 2.20V 降到接近于地

電位，該輸出可以使芯片工作在控制模式。

主要特點(diǎn)

■ 完整的 RF 檢測(cè)器/控制器功能

■ 典型條件下動(dòng)態(tài)范圍：

0.05GHz~2.5GHz: -45dBm~0dBm@50Ω

2.6GHz~3.0GHz: -40dBm~0dBm@50Ω

3.1GHz~4.0GHz: -35dBm~0dBm@50Ω

■ 10dB 階躍響應(yīng)時(shí)間：83ns

■ 良好的溫度穩(wěn)定性

■ 單電源供電：2.7V~5.5V

應(yīng)用

■ 無線終端的接收以及發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度指示

■ 發(fā)射機(jī)功率測(cè)量與控制

產(chǎn)品規(guī)格分類

管腳圖

管腳說明

如有需求請(qǐng)聯(lián)系——三亞微科技 王子文（16620966594）

內(nèi)部框圖

極限參數(shù)

芯片使用中，任何超過極限參數(shù)的應(yīng)用方式會(huì)對(duì)器件造成永久的損壞，芯片長(zhǎng)時(shí)間處于極限工作

狀態(tài)可能會(huì)影響器件的可靠性。極限參數(shù)只是由一系列極端測(cè)試得出，并不代表芯片可以正常工作在

此極限條件下。

電氣參數(shù)

除非另外說明，典型條件指 VPOS=3.3V，TA=25°C。

如有需求請(qǐng)聯(lián)系——三亞微科技 王子文（16620966594）

應(yīng)用

1. 測(cè)量模式

圖 1 是測(cè)量模式下的連接關(guān)系。VPOS 引腳旁邊需連接一個(gè) 0.1μF 去耦電容。必要時(shí)，可在外部電

源和 VPOS 引腳之間串聯(lián)一個(gè)小的電阻或電感，來進(jìn)一步降低電源噪聲。處于正常工作模式時(shí)，ENBL

接 VPOS，當(dāng) ENBL 接地時(shí)，芯片關(guān)斷。

測(cè)量模式時(shí)，V_SET 連接 V_UP，這個(gè)反饋路徑，把對(duì)數(shù)斜率設(shè)定在常用值。1900MHz 時(shí)，峰值電

壓范圍是-58dBV~-13dBV。因此，使用 50Ω 終端時(shí)，等效的功率范圍是-45dBm?0dBm。

測(cè)量模式時(shí)，V_DN 一般不用。

濾波電容

V_UP 和 V_DN 視頻信號(hào)帶寬大約 3.5MHz。在正弦信號(hào)應(yīng)用時(shí)，當(dāng)輸入信號(hào)頻率遠(yuǎn)大于 3.5MHz，這時(shí)不需要對(duì)解調(diào)信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步濾波。當(dāng)在低頻載波幅度調(diào)制應(yīng)用中，需通過增加外部電容 CF（圖1）來降低低通角頻率。視頻信號(hào)帶寬計(jì)算方式為：

2. 控制模式

圖 2 是工作在控制模式下的基本連接方式，圖 3 是典型應(yīng)用。從 V_UP 到 VSET 的反饋斷開，需要的電壓加到 VSET 引腳。當(dāng) RFIN 端的信號(hào)功率小于 VSET 電壓時(shí)，V_DN 輸出高；當(dāng)輸入信號(hào)功率稍微超過 VSET 電壓，V_DN 迅速輸出到接近地電平。然而，在這個(gè)閉環(huán)環(huán)路中，V_DN 的減小使功率放大器的輸出也減小，最終，MS2351M/MS2351D 輸入端實(shí)際的信號(hào)功率和 VSET 引腳所需要的電壓達(dá)到平衡。輸入信號(hào)與 VSET 點(diǎn)設(shè)置的電壓之間的關(guān)系遵循 MS2351M/MS2351D 的傳輸函數(shù)（輸入信號(hào)幅度VS. V_UP）。

例如，VSET=1 時(shí)，需要在 RFIN 端輸入信號(hào)功率 0dBm。相應(yīng)的，由于天線耦合器的衰減，功率放

大器的輸出功率應(yīng)該大于 0dBm。

當(dāng)應(yīng)用在功率放大器的控制環(huán)路中時(shí)，如圖 3，通過可選的 CF，V_UP 可以設(shè)定所需要的響應(yīng)時(shí)間。這個(gè)控制環(huán)路的瞬態(tài)響應(yīng)由濾波電容 CF決定。當(dāng) CF大時(shí)，該環(huán)路無條件穩(wěn)定，但響應(yīng)較慢。應(yīng)該使用使環(huán)路可以穩(wěn)定的最小電容值 CF，需要對(duì)特定的功率放大器控制函數(shù)衰減。因?yàn)椴豢杀苊獾姆蔷€性，CF的選擇必須考慮最壞的情況，通常這發(fā)生在功率放大器最小輸出時(shí)。通常，可以通過使用電阻串聯(lián) CF的方式，增加一個(gè)零點(diǎn)以提高環(huán)路動(dòng)態(tài)特性。

MS2351M/MS2351D VSET 端的電壓范圍是 0V?1.1V，典型情況下，它由數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)驅(qū)動(dòng)。該電壓與 MS2351M/MS2351D 的輸入信號(hào)相比較。VSET 與 RF 輸入信號(hào)之間任何的不平衡都會(huì)被 V_DN校準(zhǔn)（V_DN 驅(qū)動(dòng)功率放大器的增益控制引腳）。

必須使用濾波電容 CF以使環(huán)路穩(wěn)定。CF的選擇很大程度上依賴于功率放大器的增益控制，而它的頻率特性很差，因此一些試驗(yàn)和誤差在所難免。實(shí)例中，220pF 的電容給予此環(huán)路足夠的速度，來滿足所需頻段的時(shí)隙要求，同時(shí)仍然有穩(wěn)定的響應(yīng)。

3. 輸入耦合選項(xiàng)

MS2351M/MS2351D 有一個(gè)內(nèi)部輸入耦合電容，不需要外部 AC 耦合電容。圖 4 顯示了窄帶、寬帶

以及衰減器應(yīng)用時(shí)的匹配網(wǎng)絡(luò)?？筛鶕?jù)實(shí)際需要使用史密斯圓圖，進(jìn)行匹配以確定最佳元器件值。

4. 增大測(cè)量模式時(shí)的對(duì)數(shù)斜率

對(duì)數(shù)斜率可以通過圖 5 的連接方式增大，以滿足最大的輸出 V_UP 值，但可用的動(dòng)態(tài)范圍會(huì)相應(yīng)的減小，實(shí)際中應(yīng)綜合考慮應(yīng)用環(huán)境。

如果使用兩個(gè)等值電阻（二者阻值都應(yīng)大于 5kΩ），對(duì)數(shù)斜率變成原來的兩倍。

5. 評(píng)估板

圖 6 顯示了 MS2351M/MS2351D 評(píng)估板電路。電路由 2.7V?5.5V 的單電源供電，電源由 0.1μF 的電

容去耦。進(jìn)一步去耦，可以增加一個(gè)電阻 R5 或電感。

——愛研究芯片的小王


審核編輯 黃宇