MS2351——防偷拍信号探测器专用芯片

产品简述

  MS2351M/MS2351D 是一款对数放大器芯片，主要用于接收

信号强度指示 (RSSI) 与 控 制 功 率 放 大 器 ， 工 作 频 率 范 围 是

0.05GHz~4.0GHz，动态范围随信号频率不同，可达 35dB 到

45dB。

  MS2351M/MS2351D 是电压响应器件，0.05GHz~2.5GHz 频率

范围工作时，典型的输入信号范围均方根值为 1.25mV~224mV 或

-45dBm~0dBm@50Ω。

  MS2351M/MS2351D 内部使用 AC 耦合，并提供两种电压输

出。一是从引脚 V_UP 输出；二是从引脚 V_DN 输出，它是 V_UP

电压的反相，且有 2 倍的增益。V_DN 输出从 2.20V 降到接近于地

电位，该输出可以使芯片工作在控制模式。

主要特点

■ 完整的 RF 检测器/控制器功能

■ 典型条件下动态范围：

0.05GHz~2.5GHz: -45dBm~0dBm@50Ω

2.6GHz~3.0GHz: -40dBm~0dBm@50Ω

3.1GHz~4.0GHz: -35dBm~0dBm@50Ω

■ 10dB 阶跃响应时间：83ns

■ 良好的温度稳定性

■ 单电源供电：2.7V~5.5V

应用

■ 无线终端的接收以及发射信号强度指示

■ 发射机功率测量与控制

产品规格分类

管脚图

管脚说明

如有需求请联系——三亚微科技 王子文（16620966594）

内部框图

极限参数

  芯片使用中，任何超过极限参数的应用方式会对器件造成永久的损坏，芯片长时间处于极限工作

状态可能会影响器件的可靠性。极限参数只是由一系列极端测试得出，并不代表芯片可以正常工作在

此极限条件下。

电气参数

除非另外说明，典型条件指 VPOS=3.3V，TA=25°C。

如有需求请联系——三亚微科技 王子文（16620966594）

应用

1. 测量模式

  图 1 是测量模式下的连接关系。VPOS 引脚旁边需连接一个 0.1μF 去耦电容。必要时，可在外部电

源和 VPOS 引脚之间串联一个小的电阻或电感，来进一步降低电源噪声。处于正常工作模式时，ENBL

接 VPOS，当 ENBL 接地时，芯片关断。

  测量模式时，V_SET 连接 V_UP，这个反馈路径，把对数斜率设定在常用值。1900MHz 时，峰值电

压范围是-58dBV~-13dBV。因此，使用 50Ω 终端时，等效的功率范围是-45dBm0dBm。

  测量模式时，V_DN 一般不用。

滤波电容

  V_UP 和 V_DN 视频信号带宽大约 3.5MHz。在正弦信号应用时，当输入信号频率远大于 3.5MHz，这时不需要对解调信号进行进一步滤波。当在低频载波幅度调制应用中，需通过增加外部电容 CF（图1）来降低低通角频率。视频信号带宽计算方式为：

2. 控制模式

  图 2 是工作在控制模式下的基本连接方式，图 3 是典型应用。从 V_UP 到 VSET 的反馈断开，需要的电压加到 VSET 引脚。当 RFIN 端的信号功率小于 VSET 电压时，V_DN 输出高；当输入信号功率稍微超过 VSET 电压，V_DN 迅速输出到接近地电平。然而，在这个闭环环路中，V_DN 的减小使功率放大器的输出也减小，最终，MS2351M/MS2351D 输入端实际的信号功率和 VSET 引脚所需要的电压达到平衡。输入信号与 VSET 点设置的电压之间的关系遵循 MS2351M/MS2351D 的传输函数（输入信号幅度VS. V_UP）。

  例如，VSET=1 时，需要在 RFIN 端输入信号功率 0dBm。相应的，由于天线耦合器的衰减，功率放

大器的输出功率应该大于 0dBm。

  当应用在功率放大器的控制环路中时，如图 3，通过可选的 CF，V_UP 可以设定所需要的响应时间。这个控制环路的瞬态响应由滤波电容 CF决定。当 CF大时，该环路无条件稳定，但响应较慢。应该使用使环路可以稳定的最小电容值 CF，需要对特定的功率放大器控制函数衰减。因为不可避免的非线性，CF的选择必须考虑最坏的情况，通常这发生在功率放大器最小输出时。通常，可以通过使用电阻串联 CF的方式，增加一个零点以提高环路动态特性。

  MS2351M/MS2351D VSET 端的电压范围是 0V1.1V，典型情况下，它由数模转换器(DAC)驱动。该电压与 MS2351M/MS2351D 的输入信号相比较。VSET 与 RF 输入信号之间任何的不平衡都会被 V_DN校准（V_DN 驱动功率放大器的增益控制引脚）。

  必须使用滤波电容 CF以使环路稳定。CF的选择很大程度上依赖于功率放大器的增益控制，而它的频率特性很差，因此一些试验和误差在所难免。实例中，220pF 的电容给予此环路足够的速度，来满足所需频段的时隙要求，同时仍然有稳定的响应。

3. 输入耦合选项

  MS2351M/MS2351D 有一个内部输入耦合电容，不需要外部 AC 耦合电容。图 4 显示了窄带、宽带

以及衰减器应用时的匹配网络。可根据实际需要使用史密斯圆图，进行匹配以确定最佳元器件值。

4. 增大测量模式时的对数斜率

  对数斜率可以通过图 5 的连接方式增大，以满足最大的输出 V_UP 值，但可用的动态范围会相应的减小，实际中应综合考虑应用环境。

如果使用两个等值电阻（二者阻值都应大于 5kΩ），对数斜率变成原来的两倍。

5. 评估板

图 6 显示了 MS2351M/MS2351D 评估板电路。电路由 2.7V5.5V 的单电源供电，电源由 0.1μF 的电

容去耦。进一步去耦，可以增加一个电阻 R5 或电感。

——爱研究芯片的小王


审核编辑 黄宇