LTC5577 300MHz至6GHz高信号电平有源下变频混频器技术手册

概述
LTC5577 有源混频器专为要求高输入信号处理能力和宽带宽的 RF下变频应用而优化。宽带IF 输出采用外部电阻器来设定输出阻抗，从而提供了与差分IF 负载(例如：滤波器和放大器)直接匹配的灵活性。该器件虽然针对一个 100Ω 差分输出阻抗进行特性分析和规格拟订，但其可与 50Ω 至 400Ω的输出阻抗配合运作，并在较高的阻抗级别下具有较高的增益和减低的 IIP3 和 P1dB。F 输出可在高达 1.5GHz 的频率下使用。

在接收器应用中，高输入P1dB 和IIP3 允许使用较高增益的低噪声放大器，从而可获得较高的接收器灵敏度。RF和 LO 输入端上的集成型变压器提供单端 50Ω接口，同时较大限度地缩减了解决方案尺寸。
数据表：*附件：LTC5577 300MHz至6GHz高信号电平有源下变频混频器技术手册.pdf

应用

• 无线基础设施接收机
• DPD 观测接收机
• CATV 基础设施

特性

• +30dBm IIP3
• +15dBm 输入 P1dB
• 0dB 转换增益
• 宽带差分 IF 输出
• 非常低的 2 x 2 和 3 x 3 杂散
• IF 频率范围高达 1.5GHz
• 低 LO-RF 泄漏
• 停机时 LO 输入 50Ω 匹配
• –40ºC 至 105ºC 工作温度 (T C )
• 非常小的解决方案外形尺寸
• 16 引脚 (4mm x 4mm) QFN 封装

典型应用

引脚配置

引脚功能

• GND（引脚1、4、9、13、16，外露焊盘引脚17） ：接地引脚。这些引脚必须焊接到电路板上的射频接地层。封装的外露焊盘金属层可提供与接地层的电气连接，并且有助于良好的散热。
• RF（引脚2） ：单端射频输入引脚。该引脚内部连接到集成射频变压器的初级绕组，其初级绕组对地的直流电阻较低。如果射频信号源存在直流电压，则需要使用串联隔直电容，以避免损坏内部变压器。当混频器未启用时，射频输入通过图3中所示的匹配元件实现50Ω阻抗匹配。
• NC（引脚3、11） ：未连接引脚。这些引脚在内部未连接，可以悬空、接地或连接到Vcc。
• EN（引脚5） ：使能引脚。当输入电压大于2.5V时，混频器启用；当输入电压小于0.3V时，混频器禁用。典型的关断电流小于30μA。该引脚内部有一个下拉电阻。
• Vcc（引脚6、7） ：电源引脚。这些引脚必须连接到经过稳压的3.3V电源，并在引脚附近连接一个旁路电容。典型的直流电流消耗为68mA。
• IADJ（引脚8） ：混频器核心电流调节引脚。在该引脚和地之间连接一个电阻，可以降低混频器核心的直流电源电流。典型的开路直流电压为2.2V。为获得最佳性能，该引脚应悬空。
• LO（引脚10） ：单端本振输入引脚。该引脚内部连接到集成变压器的初级绕组，其初级绕组对地的直流电阻较低。需要使用串联隔直电容，以避免损坏内部变压器。从930MHz到4GHz，该输入为50Ω阻抗匹配；当芯片禁用时，工作频率可低至300MHz。通过所示的外部匹配，工作频率最高可达6GHz也是可行的。
• TEMP（引脚12） ：温度感应二极管引脚。该引脚连接到一个二极管的阳极，通过注入电流并测量电压，可用于测量芯片温度。
• IF+/IF-（引脚13/引脚14） ：集电极开路差分中频输出引脚。这些引脚必须通过阻抗匹配电感或变压器中心抽头连接到Vcc电源。每个引脚的典型直流电流消耗为56mA。

框图

应用信息

LTC5577集成了一个高线性度的双平衡有源混频器、一个高速限幅本振（LO）缓冲器以及偏置/使能电路。有关每个引脚功能和整体框图的描述，请参见“引脚功能”和“框图”部分。图1展示了一个测试电路原理图，其中包含了所有外部组件，以实现数据手册中规定的性能。可能会使用一些额外的组件来调整直流电流或频率响应，具体将在以下部分讨论。

LO和RF输入均为单端输入。如图1所示的测试电路，配置有一个100Ω差分IF输出。为了进行特性分析和测试，使用一个外部宽带180°无源合成器将差分IF输出合并为50Ω单端输出。评估板布局如图2所示。

RF输入

混频器RF输入的简化原理图如图3所示。如图所示，集成RF变压器初级绕组的一端连接到引脚2，另一端在内部直流接地。因此，如果RF信号源存在直流电压，则需要一个串联隔直电容（C3）。初级绕组的直流电阻约为3Ω。缓冲放大器变压器的次级绕组在内部连接到RF缓冲放大器。

由于与LTC5577较高的IIP3（三阶输入截点）和输入P1dB（1dB压缩点）相关的高RF电压摆幅，RF输入上不使用静电放电（ESD）保护二极管。内部变压器为RF匹配电容提供了一定程度的保护，可抵御高达3kV的人体模型ESD冲击。必须采用适当的ESD处理技术，以避免损坏该电容。