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引言
MAX2322是一款高性能的硅锗接收器前端IC,该芯片为PCS波段(1900MHz)的CDMA (码分多址)应用优化。它包括低噪声放大器(LNA)、混频器和频率可选的本振(LO)缓冲器。低噪声放大器有三种模式:高增益高线性度模式、高增益低线性度模式和低增益模式。这些模式的选择由LIN、GAIN和SHDN三个引脚控制。混频器具有较高的IIP3 (输入三阶截止点)和低噪声特性,提供一个差分IF (中频)端口。这篇应用笔记中给出了MAX2322调谐在2.14GHz WCDMA应用条件下测试的性能指标。该范例中采用中频(IF)频率是190MHz。
图1. MAX2322方框图
应用电路性能
低噪声放大器(LNA)可以获得如下性能:13dB增益、2dB的噪声系数(NF)和8.8dBm的输入三阶截止点(IIP3)。输入和输出的反射损耗分别是-11.1dB和-27.5dB,当切换到低增益模式时增益减小10dB。通过改变LNA的偏置电阻可以设置IIP3和电流消耗,用户可以根据需要灵活地设计。
混频器部分可以获得如下性能:10.5dB增益、9.3dB的NF,当本振(LO)输入电平为-7dBm时,IIP3为4dBm。混频器优化于差分中频(IF)输出,需要并联一个2kΩ的电阻用于IF输出匹配。本范例中采用的线路板调谐在190MHz IF输出,并通过非平衡变压器匹配在50Ω。 在评估板中,非平衡变压器用来简化与射频检测设备的接口。混频器还需要一个片外偏置电阻,当这个偏置电阻变化时,IIP3和电流消耗也随之变化。
电路的原理图如
图8所示,相关的性能数据如表1和表2所示。
表1. 低噪声放大器(LNA)性能
(V
CC = 3.0V, 高增益和低增益模式, BUFFEN = 低,
LOX2 = 低)
LNA High-Gain Mode |
|
(unit)
|
2110MHz
|
2140MHz
|
2170MHz
|
NF |
(dB)
|
1.99
|
2.08
|
2.18
|
Gain |
(dB)
|
13.13
|
12.78
|
12.51
|
Input RL |
(dB)
|
-11.43
|
-11.85
|
-11.56
|
Output RL |
(dB)
|
-31.35
|
-27.53
|
-23.46
|
Input IP3 |
(dBm)
|
8.92
|
8.83
|
9.17
|
ICC (IC total) |
(mA)
|
|
20.2
|
|
LNA
Low-Gain Mode |
2110MHz
|
2140MHz
|
2170MHz
|
5.20
|
5.47
|
6.41
|
-2.59
|
-2.87
|
-3.45
|
-23.51
|
-22.61
|
-20.87
|
-21.56
|
-21.94
|
-16.77
|
11.83
|
14.41
|
12.33
|
|
16.79
|
|
表2. 混频器性能
(V
CC = 3.0V, LO = 高端注入,中频 = 190MHz)
|
(unit)
|
2110MHz
|
2140MHz
|
2170MHz
|
NF |
(dB)
|
9.82
|
9.36
|
10.15
|
Gain |
(dB)
|
10.88
|
10.58
|
10.30
|
Input IP3 |
(dBm)
|
4.00
|
4.00
|
3.91
|
上述各表中并不包含输入输出传输线损耗。
图2. S11施密斯圆图
图3. S22施密斯圆图
图4. S11
图5. S21
图6. S12
图7. S22
串联系统分析
假设双工器损耗是2dB,连接用的带通滤波器(BPF)损耗是3dB,那么串联系统的性能如下图所示:
|
|
 |
Gain |
18.5dB
|
-2dB
|
13dB
|
-3dB
|
10.5dB
|
NF |
5.8dB
|
2dB
|
2dB
|
3dB
|
9.3dB
|
IIP3 |
-4.1dB
|
|
8.8dBm
|
|
4dBm
|
图8. MAX2322应用的原理图
© , Maxim Integrated Products, Inc.
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