概述
AD608提供一個低功耗、低失真、低噪聲混頻器和一個采用逐次檢測技術的完整單芯片對數/限幅放大器。此外,AD608提供80 dB動態范圍的高速接收信號強度指示(RSSI)輸出以及硬限幅輸出。RSSI輸出來自一個二極點后解調低通濾波器,提供0.2 V至1.8 V的可加載輸出電壓。AD608采用2.7 V至5.5 V單電源供電,3 V工作電壓下的典型功耗為21 mW。
數據表:*附件:AD608低功耗混頻器 限幅器RSS I 3V接收機IF子系統技術手冊.pdf
RF和本振(LO)帶寬均超過500 MHz。在典型的IF應用中,AD608可以接受240 MHz表面聲波(SAW)濾波器的輸出,以24 dB的轉換增益(ZIF = 165 Ω)將其下變頻到標稱10.7 MHz IF頻率。AD608的對數/限幅放大器部分可以處理低頻(LF)至30 MHz的任何IF信號。
混頻器為雙平衡吉爾伯特混頻器,在?95 dBm至?15 dBm的RF輸入范圍內線性工作,三階交調截點標稱值為?5 dBm。片上LO前置放大器只需要?16 dBm的LO驅動。混頻器的電流輸出驅動一個反向端接的業界標準10.7 MHz、330 Ω混頻器。
對數調整的標稱動態范圍為:當IF放大器的正弦輸入為?75 dBm時,輸出為+0.2 V;當輸入為+5 dBm時,輸出為+1.8 V。超出此范圍時,對數一致性典型值為±1 dB。對數斜率與電源電壓成比例。反饋環路自動將第一級的輸入失調電壓抵消至微伏以下水平。
AD608限幅器提供400 mV p-p下的硬限幅信號輸出。限幅放大器相對于該輸出的電壓增益超過100 dB。轉換時間為11 ns;對于?75 dBm至+5 dBm范圍內的信號,10.7 MHz時相位穩定在±3°以內。
AD608由CMOS邏輯電平電壓輸入使能,響應時間為200 ns。禁用時,待機功耗在400 ns內降至300 μW。
采用2.7 V至5.5 V電源時,額定溫度范圍為?25°C至+85°C的工業溫度范圍;采用3.0 V至5.5 V電源時,額定溫度范圍為?40°C至+85°C該器件采用16引腳塑封SOIC封裝。
特性
- 混頻器
1 dB壓縮點:?15 dBm
IP3:?5 dBm
轉換增益:24 dB
輸入帶寬:>500 MHz - 對數/限幅放大器
RSSI范圍:80 dB
相位穩定度:±3°(80 dB范圍內) - 低功耗
3 V電源時為21 mW
CMOS兼容關斷模式:300 μW(典型值)
使能/禁用時間:200 ns
框圖
引腳配置描述
典型性能特征
AD608由一個混頻器和后續的帶有接收信號強度指示(RSSI)功能的對數中頻通道以及限幅輸出部分組成(見圖22)。
混頻器
混頻器是一個雙平衡、改良型吉爾伯特單元混頻器。其線性工作的最大輸入電平為±56.2 mV(無論混頻器輸入兩端的阻抗如何),對于50 Ω輸入終端,該電平相當于 - 15 dBm。混頻器的輸入阻抗可以用一個簡單的并聯RC網絡來建模,其電阻和電容值隨頻率的變化關系見表5。從射頻輸入到MXOP引腳的中頻輸出之間的帶寬,在30 MHz時為 - 1 dB,之后隨著頻率升高迅速下降(見圖4)。
混頻器增益
混頻器的變頻增益是其跨導與MXOP引腳處阻抗的乘積。對于在10.7 MHz處采用330 Ω并聯端接的濾波器,負載阻抗為165 Ω,增益為24 dB,輸出為15.85 × 56.2 mV(即±891 mV),以電源電壓中點為中心。對于其他負載阻抗,增益(dB)的計算公式為:
其中:
- ( G_{dB} ) 為增益(dB)。
- ( R_{L} ) 為MXOP引腳處的負載阻抗。
混頻器的增益可以通過改變 ( R_{L} ) 來增大。增益的限制因素是MXOP引腳處±6 mA的最大輸出電流,以及對于3 V或5 V電源,MXOP引腳處允許的最大電壓擺幅±1.0 V 。
中頻濾波器終端
AD608設計用于驅動具有330 Ω阻抗的并聯端接10.7 MHz帶通濾波器(BPF)。采用330 Ω并聯端接時,MXOP引腳呈現165 Ω的終端阻抗,最終增益為24 dB。其他濾波器阻抗和增益可通過按比例增減增益來適配,增減幅度與濾波器阻抗相對于165 Ω的變化成比例(可通過電阻分壓器或匹配網絡將MXOP引腳處的阻抗保持在標稱165 Ω )。圖23展示了一個簡單的電阻分壓器,表6列出了一系列濾波器阻抗對應的元件值。
對數中頻放大器
對數中頻放大器由五級增益為16 dB的放大器(每級)以及最終的限幅器組成。中頻帶寬為30 MHz( - 1 dB),總增益為110 dB。在 - 75 dBm至 + 5 dBm的范圍內(對應約111 μV峰峰值至1.1 V峰峰值 ),相位偏移為±3° 。限幅器輸出阻抗為200 Ω,限幅器輸出驅動能力為±200 mV(在5 kΩ負載上為400 mV峰峰值 )。在無輸入信號時,限幅器輸出可限制噪聲波動,產生持續以400 mV峰峰值擺動且隨機過零的輸出。
失調自穩零回路
由于對數放大器是直流耦合的,且從輸入到限幅器輸出的增益超過110 dB,因此即使是微小的輸入失調也會導致輸出飽和。所以,AD608采用了一個低頻率反饋回路來消除輸入失調。參考圖23,該回路由一個電流源驅動,電流由限幅器提供,通過限幅器向DBK引腳發送50 μA的脈沖。這些脈沖由C1、R4和C5組成的π型網絡進行低通濾波。經平滑處理后的直流電壓從輸入中減去,在IFLO引腳產生輸出。因為這是一個高增益放大器與反饋回路,所以在布局和元件值選擇上需謹慎,以防止振蕩。推薦的元件值為:在450 kHz、455 kHz、6.5 MHz和10.7 MHz這些常見中頻頻率下,C1為470 pF,R4為100 kΩ,C5為470 pF 。
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