アプリケーションノート 486

190MHz IF選択時のWCDMA向けMAX2388


要約: WCDMA用低ノイズアンプ(LNA)および2140MHz RFおよび190MHz IF用ミキサのMAX2387についてのベンチ測定データが紹介されています。IF出力は190MHz用にリマッチされており、新しい部品表が紹介されます。

追加情報

MAX238Xの概要

MAX2387、MAX3288、及びMAX3289は、WCDMAアプリケーション用に設計された受信フロントエンドデバイスファミリの製品です。これらは、低ノイズアンプ(LNA)と高直線性のダウンコンバートミキサをまとめて極小パッケージに収めたものです。MAX2387とMAX2388が局部発振器(LO)の入力バッファを含むのに対し、MAX2389は消費電流を低減するためにLOバッファをなくしています。

デバイスはすべて高利得と低利得の動作モードを持ち、MAX2387では32dBの利得ステップ、MAX2388/MAX2389では18dBの利得ステップを備えています。またICには、ICの電源を切断するためのシャットダウンモードも用意されています。

ミキサの3次の非直線性動作は、BIAS_SETピンを通して外付けバイアス抵抗を使用し、求める直線性と許容消費電流との間でバランスをとることにより、調整することができます。MAX2387とMAX2388のミキサ性能は、LO入力バッファポートでの-10dBmの標準駆動について最適化されています。またMAX2389のミキサ性能は、LO入力ポートでの-4dBmの標準駆動に最適化されています。LOポートは、すべてのバージョンについて、シングルエンド動作または差動動作のいずれについても構成可能です。

測定性能

以下に示す測定データのほとんどは、VCC = 2.8Vで、中間周波数(IF)が190MHzのMAX2388に対して測定されたものです。MAX2387とMAX2389でも同様の性能が確認されています。

テスト条件
  1. VCC = 2.8V
  2. RF入力電力 = -30dBm
  3. RF周波数 = 2140MHz、LO周波数=2330MHz
  4. 2トーンの間隔 = 1MHz
  5. LO電力 = -10dBm (MAX2389については-4dBm)
表1. LNAの測定
Parameter High Gain Low Gain Units Comments
Gain 14.6 -2.8 ( -17 MAX2387) dB LNA input loss = 0.2dB and LNA output loss = 0.2dB have been de-embedded from the measurements.
NF 1.8 7.0 dB LNA input loss = 0.2dB has been de-embedded from the measurement.
IIP3 3.5 1.0 dBm Measured with RF = -20dBm at low-gain mode
S11 -10.5 -12.9 dB 10*log10( |S11| )
S22 -13.5 -16.5 dB 10*log10( |S22| )
S12 -25.4 -12.1 dB 10*log10( |S12| )
Icc 9.9 6.8 mA

表2. ミキサの測定
Parameter High Gain Low Gain Units Comments
Gain 10.5 9.5 dB Mixer input loss = 0.2 and IF balun insertion loss = 1.0dB have been de-embedded.
NF 6.8 6.2 dB Mixer input loss = 0.2dB has been de-embedded from the measurement.
IIP3 10.0 1.8 dBm
IIP2 17.0 16.8 dBm With single-ended LO drive
IIP2 31.2 30.5 dBm With differential LO drive
LO Leakage at IF Port -25.5 -25.5 dBm LO = -10 dBm @2330MHz MAX2387/88
LO Leakage at RF Port -45 -45 dBm LO = -10 dBm @2330MHz MAX2387/88

表3. 高利得モードでのLNAのSパラメータ
Frequency S11 S21 S12 S22
(GHz) Mag(dB) Phase(Deg) Mag(dB) Phase(Deg) Mag(dB) Phase(Deg) Mag(dB) Phase(Deg)
1.0 -2.1286 -58.278 12.847 133.75 -32.155 74.423 -0.945 -23.033
1.1 -2.3856 -62.382 12.331 131.49 -32.022 80.579 -0.964 -25.008
1.2 -2.6618 -65.862 12.154 128 -31.585 73.547 -1.089 -24.881
1.3 -2.855 69.138 11.703 126.22 -30.677 77.068 -1.285 -25.903
1.4 -3.1572 -72.628 11.296 123.77 -31.095 76.873 -1.325 -26.516
1.5 -3.4104 -75.839 11.253 120.6 -30.572 75.955 -1.467 -26.709
1.6 -3.7441 -78.872 11.206 121.03 -30.134 77.315 -1.625 -27.577
1.7 -4.1285 -82.259 10.622 117.69 -30.08 80.001 -1.798 -28.049
1.8 -4.3986 -85.465 10.986 116.13 -29.453 82.934 -1.925 -29.221
1.9 -4.7755 -89.3 10.436 115.06 -29.922 83.366 -2.098 -29.713
2.0 -5.2184 -92.921 10.444 110.19 -29.151 84.624 -2.267 -30.994
2.1 -5.6356 -96.942 10.353 108.99 -28.898 86.776 -2.345 -32.867
2.2 -6.0176 -101 10.29 105.5 -28.514 87.56 -2.451 -35.262
2.3 -6.4621 -106.27 10.58 104.32 -27.631 89.437 -2.685 -38.079
2.4 -6.9126 -111.35 9.8114 100.88 -27.764 88.93 -2.835 -42.528
2.5 -7.2807 -117.04 10.106 95.216 -27.384 88.897 -3.018 -46.811
2.6 -7.7233 -122.7 9.7148 95.186 -26.945 88.47 -3.077 -51.827
2.7 -7.9908 -130.37 9.0991 88.322 -26.888 93.211 -3.077 -57.443
2.8 -8.2315 -137.57 9.6216 84.239 -26.285 89.688 -3.257 -63.369
2.9 -8.2342 -144.27 9.0162 85.306 -26.094 95.284 -3.305 -69.697
3.0 -8.3826 -151.69 8.5833 77.645 -26.065 91.953 -3.198 -75.708

ミキサのOIM3対RF入力電力

テスト条件は、前述した利得、IIP3、及びNF測定の場合と同じです。

図1. MAX2388ミキサのIIM3対ピン
図1. MAX2388ミキサのIIM3対ピン

ミキサのIIP3対VCC

ミキサは、少ない消費電流で極めて高い直線性を実現しています。フィードバックは、少ない消費電流でIIP3を向上するための新しい手法です。ただし、フィードバックはVCC = 2.7Vで最適化されています。VCCが2.7Vから外れると、IIP3は、約+12dBmという最適値を得ることはできません。以下の図は、IIP3の変化対VCCを示しています。

図2. ミキサのIIP3対VCC
図2. ミキサのIIP3対VCC

テストのセットアップ

図3. MAX2388 LNAのIIP3測定
図3. MAX2388 LNAのIIP3測定

図4. MAX2388ミキサのIIP3測定
図4. MAX2388ミキサのIIP3測定

図5. MAX2388 LNAのNF測定
図5. MAX2388 LNAのNF測定

図6. MAX2388ミキサのNF測定
図6. MAX2388ミキサのNF測定

190MHzミキサIFマッチングの部品表(PDF, 11K)
MAX2387評価キット(PDF, 45K)