应用笔记 2243

MAX2371在220MHz实现优秀的IF AGC放大器

By: Roger Bremer

摘要 : 当需要大动态范围的增益时,MAX2371是一个在低IF频率工作的理想的低噪声放大器(LNA)。它在数据资料中没有规定的频率上也可以工作。本篇应用笔记记录的工作频率为220MHz。

概述

MAX2371是一款为超低中频接收机设计的低噪声放大器(LNA) IC。它既有可切换的衰减器又有一个自动增益控制(AGC),这使它可以用于低噪声放大级。具备了上述两个单元,器件能够提供超过65dB的增益控制范围。这款LNA还具有可选择的电流模式。当选择高电流模式时,它有最大的增益和IP3以及低噪声系数。不需要最优的性能时,使用低电流模式可以略微降低上述参数的水平并减小电流消耗。

尽管MAX2371的数据资料规定其工作频率为136MHz至174MHz,它在其它频率也能很好的工作。本应用笔记中的数据是在220MHz记录的。在不同的频率使用MAX2371唯一需要改变的就是输入和输出匹配网络元件的取值。这些取值在本文最后包含的MAX2371评估板原理图和材料清单(BOM)中给出。

测试装置

测试条件:
1) Vcc = 2.85V
2) 频率 = 220MHz
3) 输入功率 = -30dBm
4) 两音频间隔 = 625kHz
5) RF_ATTN = LOW
6) LNA_I = HIGH

测试装置图:

图1. 用来评估MAX2371的LNA测试装置图。
图1. 用来评估MAX2371的LNA测试装置图。

测试结果

Parameter Measured Data Comment
Max. Gain(dB) 12.5 Vgc = 1/2 Vcc
Noise Figure(dB) 2.2 Vgc = 1/2 Vcc
IIP3(dBm) 1.5 Vgc = 1/2 Vcc
Dynamic Range(dB) 55.0 From VGC
Gain Step (dB) 17.5 From RF_ATTN
Icc over Gain(mA) 3.7

增益、IIP3和P1dB

在不同的控制电压和温度下测量MAX2371的IIP3、P1dB和增益以得到所有条件下的工作状况。分别在三个温度(-10°C , +25°C , +70°C)和8个AGC电压的条件下进行测量。结果如下面的曲线所示。

图2. 这一向下倾斜的曲线族表明在不同的温度下增益的变化小于0.3dB。
图2. 这一向下倾斜的曲线族表明在不同的温度下增益的变化小于0.3dB。

图3. 在不同的温度下IIP3有大约3.5dB的变化。
图3. 在不同的温度下IIP3有大约3.5dB的变化。

图4. 在不同的温度下输入P1dB的变化小于2dB。
图4. 在不同的温度下输入P1dB的变化小于2dB。

MAX2371 IF放大器电路的S11和S22

在不同的控制电压下测量S11和S22。结果如下面的曲线所示,输入和输出都用单端的L-C匹配电路匹配为50Ω。

图5. 不同的VGC电压下S11和S22的变化。
图5. 不同的VGC电压下S11和S22的变化。

结论

对MAX2371的研究证明了它作为220MHz LNA的有效性和生命力。这款IC在提供宽增益变化范围的同时具有良好的噪声系数和低的电流消耗。

MAX2371评估板原理图

图6.
图6.

MAX2371评估板BOM
Item Reference Description Value
1 C1 0402 Capacitor Open
2 C10 0402 Capacitor 0.015uF
3 C19 Capacitor 100nF
4 C2 0402 Capacitor 8.2pF
5 C3 0402 Capacitor Open
6 C4 0402 Capacitor 1500pF
7 C5 0402 Capacitor 1500pF
8 C6 0402 Capacitor 4.7pF
9 C7 0402 Capacitor Open
10 C8 0805 Capacitor 1.0uF
11 C9 Capacitor 10nF
12 J1-3 Three PIN INLINE HEADER
13 J4 SIX PIN INLINE HEADER
14 J5-6 Two PIN INLINE HEADER
15 L1 0603 Inductor Open
16 L2 39nH
17 L4 0603 Inductor 33nH
18 L5 Inductor 82nH
19 P1-2 SMA Connector
20 R1 1.1K
21 R2 220
22 R3 0
23 U1 MAX2371EGC LNA/AGC Attenuator