LTC5510 1MHz至6GHz、寬帶、高線性度有源混頻器技術(shù)手冊(cè)

概述
LTC5510 是一款高線性度混頻器，專為要求非常寬輸入帶寬、低失真和低 LO 泄漏的應(yīng)用而優(yōu)化。 該芯片包括一個(gè)雙平衡有源混頻器以及一個(gè)輸入緩沖器和一個(gè)高速 LO 放大器。 輸入專為使用 1:1 傳輸線平衡-不平衡變壓器而優(yōu)化，因而實(shí)現(xiàn)了非常寬帶的阻抗匹配。 該混頻器可用于上變頻和下變頻，并能在寬帶系統(tǒng)中使用。

LO 可以進(jìn)行差分或單端驅(qū)動(dòng)，且只需要 0dBm 的 LO 功率來(lái)實(shí)現(xiàn)卓越的低失真和噪聲性能，同時(shí)還降低了外部驅(qū)動(dòng)電路要求。 LTC5510 可提供低 LO 泄漏，從而極大地降低了采用輸出濾波以滿足 LO 抑制要求的需要。

LTC5510 專為 5V 電源而優(yōu)化，但也可采用一個(gè) 3.3V 電源 (性能略有下降)。 停機(jī)功能允許停用器件以進(jìn)一步節(jié)省功率。

數(shù)據(jù)表：*附件：LTC5510 1MHz至6GHz、寬帶、高線性度有源混頻器技術(shù)手冊(cè).pdf

應(yīng)用

• 寬帶接收器 / 發(fā)送器
• 電纜下行鏈路基礎(chǔ)設(shè)施
• HF / VHF / UHF 混頻器
• 無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施

特性

• 輸入頻率范圍至 6GHz
• 50Ω 匹配輸入 (從 30MHz 至 >3GHz)
• 能夠進(jìn)行上變頻和下變頻
• OIP3：在 fOUT = 1575MHz 時(shí)為 27dBm
• 1.5dB 轉(zhuǎn)換增益
• 噪聲指數(shù)：在 fOUT = 1575MHz 時(shí)為 11.6dB
• 高輸入 P1dB：在 5V 時(shí)為 11dBm
• 5V 或 3.3V 電源 (在 105mA)
• 停機(jī)控制
• LO 輸入阻抗始終匹配
• 0dBm LO 驅(qū)動(dòng)電平
• 片內(nèi)溫度監(jiān)視器
• -40oC 至 105oC 工作溫度范圍 (T C )
• 16 引腳 (4mm x 4mm) QFN 封裝

典型應(yīng)用

引腳

典型交流性能特征

引腳功能

• TEMP（引腳1） ：溫度監(jiān)測(cè)引腳。該引腳通過(guò)一個(gè)30Ω的電阻連接到一個(gè)二極管的陽(yáng)極。通過(guò)向該引腳注入電流并測(cè)量其兩端的電壓，可用于測(cè)量芯片溫度。
• IN+，IN-（引腳2和3） ：差分信號(hào)輸入引腳。為實(shí)現(xiàn)最佳性能，應(yīng)向這些引腳輸入差分信號(hào)。也可以單端驅(qū)動(dòng)輸入，但性能會(huì)有所下降，此時(shí)可將未使用的引腳通過(guò)電容連接到射頻接地層來(lái)降低性能損失。這些引腳內(nèi)部有1.6V的直流偏置電壓，因此需要隔直電容。
• LGND（引腳4） ：輸入放大器的直流接地返回引腳。該引腳必須連接到直流接地層，典型電流為64mA。在某些應(yīng)用中，可能會(huì)使用一個(gè)外部芯片電感，但需注意，任何電感的直流電阻都會(huì)降低通過(guò)該引腳的電流。
• EN（引腳5） ：使能引腳。當(dāng)施加在該引腳上的電壓大于1.8V時(shí)，芯片啟用；低于0.5V時(shí)，芯片禁用。
• Vcc1，Vcc2（引腳6、7） ：偏置和本振緩沖電路的電源引腳。典型電流消耗為41mA。這些引腳在電路板上應(yīng)連接在一起，并通過(guò)一個(gè)靠近引腳的10nF電容去耦。
• IADJ（引腳8） ：偏置調(diào)節(jié)引腳。該引腳可通過(guò)連接一個(gè)外部下拉電阻來(lái)調(diào)節(jié)內(nèi)部混頻器的電流，該引腳上的典型直流電壓為1.8V。如果不使用該引腳，應(yīng)使其懸空。
• GND（引腳9、12、13，外露焊盤(pán)引腳17） ：接地引腳。這些引腳必須焊接到電路板上的射頻接地層。封裝的外露焊盤(pán)金屬層可提供與接地層的電氣連接，并且有助于良好的散熱。
• OUT-，OUT+（引腳10、11） ：差分輸出引腳。這些引腳必須通過(guò)阻抗匹配電感或變壓器中心抽頭連接到直流電源，每個(gè)引腳的典型直流電流消耗為32mA。
• LO-，LO+（引腳14、15） ：差分本振輸入引腳。通過(guò)將其中一個(gè)引腳接地，單端本振信號(hào)可通過(guò)隔直電容輸入。這些引腳內(nèi)部偏置電壓為1.7V，因此需要隔直電容。每個(gè)LO輸入引腳內(nèi)部均匹配到50Ω。
• TP（引腳16） ：測(cè)試引腳。該引腳僅用于生產(chǎn)測(cè)試，必須連接到接地層。

應(yīng)用信息

輸出端口接口

差分輸出引腳為集電極開(kāi)路輸出。OUT-和OUT+引腳內(nèi)部帶有負(fù)載電阻，在低頻時(shí)可提供245Ω的差分輸出電阻。

圖9展示了輸出電路的等效電路，表4列出了不同頻率下的差分阻抗。阻抗值以并聯(lián)等效形式列出，同時(shí)也給出了等效電容。為實(shí)現(xiàn)最佳單端性能，差分輸出信號(hào)必須通過(guò)外部變壓器或分立巴倫電路進(jìn)行平衡轉(zhuǎn)換。在差分濾波器或放大器跟隨混頻器的應(yīng)用中，可以省略變壓器，直接以差分方式驅(qū)動(dòng)這些組件。

輸出匹配：高頻輸出板

高頻（HF）輸出評(píng)估板（DC1983A）的設(shè)計(jì)采用了寬帶變壓器，并在輸出端集成了巴倫。該板適用于頻率高于800MHz的情況（受限于巴倫的可用性）。這些巴倫可提供比繞線巴倫更好的性能（損耗更?。?。電路板布局如圖10所示。使用L1和L2電感來(lái)調(diào)整寄生輸出電容，變壓器則用于實(shí)現(xiàn)差分信號(hào)到單端信號(hào)的轉(zhuǎn)換以及阻抗變換。直流偏置可通過(guò)匹配電感施加到混頻器核心。每個(gè)引腳的直流電流消耗約為32mA。
部（Ω）、阻抗虛部（Ω，以并聯(lián)等效電容表示）、反射系數(shù)模值、反射系數(shù)相位)