LTC5555 1.5GHz 至 7GHz可编程增益下变频混频器技术手册

概述
LTC5555 可编程增益下变频混频器非常适合需要精密增益设置的接收器。该 IC 包含一个有源混频器和一个数字 IF VGA，其增益控制范围为 15.5dB。可通过 SPI 或并行接口以 0.5dB 的步进对 IF 增益进行编程。

一个使能引脚可实现快速接通和关断。另外，还提供了一种减低功率模式。

集成化 RF 变压器提供了一个单端 50Ω 输入。差分 LO 输入专为单端或差分驱动而设计。差分 IF 输出简化了至差分 IF 滤波器和放大器的接口。混频器虽专门针对 3GHz 至 7GHz RF 频率范围而优化，但是可在低至 1.5GHz 的频率下使用 (性能有所降低)。
数据表：*附件：LTC5555 1.5GHz 至 7GHz可编程增益下变频混频器技术手册.pdf

特性

• 优化的增益平坦度 2.5GHz 至 7GHz
• 31dBm 输出 IP3
• 9dB 电源转换增益
• 15.5dB 可调增益范围
• SPI 或并行增益控制，步进 0.5dB
• 极小的解决方案尺寸
• 3.3V 单电源
• 低功耗和关断模式
• 28 引脚 (4mm × 5mm) QFN 封装

应用

• 3.6GHz、4.8GHz 和 5.8GHz 频段无线基础设施接收器
• 无线直放站
• 军用雷达和通信接收器
• 测试与测量设备
• 软件定义无线电

典型应用

引脚配置

典型性能特征

框图

应用信息

简介

LTC5555是一款射频到中频的下变频混频器，集成了本振（LO）缓冲器。该集成电路还包含一个中频数字可变增益放大器（DVGA），它由一个可编程的15.5dB范围、0.5dB步进的数字中频衰减器，以及一个固定增益的中频缓冲放大器组成。级联的射频到中频转换增益范围为：最大中频增益时为9.2dB，最小中频增益时为 - 6.7dB。中频频率响应在30MHz至450MHz范围内的波动在1dB以内，并且可以通过调整外部上拉电感器的值来修改。

通过RP引脚，该集成电路可以被编程为低功耗模式，能节省23%的功耗，但线性度性能会略有下降。图1中的测试电路原理图展示了用于表征该集成电路的外部组件。图2展示了评估板。

射频输入

射频输入的框图如图3所示。输入部分包括一个集成变压器和一个差分射频缓冲放大器。变压器的初级绕组偏置电压为Vcc/2，因此需要一个外部隔直电容。

射频输入在2.6GHz至6.4GHz范围内匹配50Ω，仅需一个1.2pF的串联电容（C1）用于隔直。并联电容C12用于将输入调谐至1.5GHz或最高12GHz。图1总结了所有频段的外部匹配元件值。每个频段的实测射频输入回波损耗如图4所示。
本振输入

本振输入的简化原理图如图5所示。提供的是差分输入，尽管该集成电路是通过单端驱动进行特性表征和生产测试的。差分本振驱动可能会略微提高性能。

本振输入在内部从500MHz至5GHz匹配到50Ω，无需外部组件。添加并联电容C7（0.2pF）可将本振输入匹配范围扩展到7GHz。每个输入上都有静电放电（ESD）保护二极管。

将峰值电压摆幅限制在大约±700mV（+7dBm），不过高达10dBm的更高本振驱动信号不会损坏输入。仅当本振源存在直流电压时，才需要外部隔直电容。图6展示了有无C7时，实测的本振输入回波损耗。

中频输出

图7展示了带有外部匹配元件的简化中频输出原理图。最终输出级是差分集电极开路结构，集成了匹配电阻、电容和静电放电保护二极管。每个输出必须通过外部扼流圈（L7和L8）偏置在电源电压（Vcc）下。每个引脚的直流电源电流约为48mA（总共96mA），因此，为获得最高的输出三阶交调截点（IP3）和1dB压缩点（P1dB） ，需要低直流电阻（<1Ω）。

集成的输出电阻将差分输出电阻设置为206Ω。C6、L5和L6构成一个2:1的阻抗变压器，将输出转换为100Ω差分阻抗。如果需要200Ω的输出，则不使用C6，并且将L5和L6的值减小到表1中所示的值。C4和C5是隔直电容，如果下一级已经进行了隔直处理，则可以省略。

标准评估板采用100Ω差分中频输出，同时也设有焊盘，可以使用中频变压器，以提供50Ω单端输出。为此，建议使用表1中所示的200Ω匹配和4:1中频变压器。图17展示了使用这种方法的电路原理图和实测性能。