NJM2590/97
４５５ｋＨｚ入力ＦＭ ＩＦ検波ＩＣ
■ 概 要
■ 外 形
NJM2590 と NJM2597 は、1.6V で動作する低消費電流タイプの 微弱・特定小電力用ＩＦ検波ＩＣで、ＩＦ入力周波数を 455kHz (標準)としています。ＩＦリミッタアンプ、クワドラチャ検波、 フィルタアンプ、ＦＳＫコンパレータ、ＲＳＳＩ及びＲＳＳＩ コンパレータを内蔵しています。 ＲＳＳＩ特性の異なる 2 製品 NJM2590/97 を準備しています。 基本機能を追及した、使いやすい通信用ＩＣです。■ 特 徴
● 低電圧動作 1.6∼5.5V ● 低消費電流 550uA （V＋=1.8V） ● ＩＦ入力周波数 455kHz （標準） ● ＲＳＳＩコンパレータ内蔵 ● ＲＳＳＩ出力電圧対入力レベル特性での直線領域（V＋=1.8V） NJM2590 入力レベル 25∼60dBuVEMF(参考値) NJM2597 入力レベル 35∼85dBuVEMF(参考値) ● バイポーラ構造 ● 外形 SSOP14■ ブロック図
NJM2590V/97V V+ IF IN 14 13 12 11 10 9 8 1 2 3 4 5 6 7 QUAD DET RSSI FSK OUT CHARGE GND DEC FSK REF QUAD IN AF OUT LPF IN LPF OUT LPF RSSI OUT RSSI COMP SENSE LEVEL CARRIER SENSE CHARGE IF AMP FSK COMPNJM2590/97
■ 絶対最大定格
(Ta=25℃) 項 目 記号 定 格 単 位 電 源 電 圧 V+ 8.0 V 消 費 電 力 PD 300 mW 動 作 温 度 範 囲 Topr -40∼+85 ℃ 保 存 温 度 範 囲 Tstg -40∼+125 ℃■ 推奨動作電圧範囲
(Ta=25℃) 項 目 記 号 条 件 最小 標準 最大 単位 動 作 電 源 電 圧 V+ 1.6 1.8 5.5 V■ 電気的特性
(Ta=25℃,V+=1.8V, fin=455kHz, fmod=600Hz, fdev=±4kHz, 標準測定回路)項 目 記 号 条 件 最小 標準 最大 単位 消 費 電 流 Iccq 無信号時 440 550 660 μA I F ア ン プ 入 力 抵 抗 Rin (1.6) 2 (2.4) kΩ 信 号 対 雑 音 比 1 S/N1 Vi=60dBμEMF - 60 - dB 信 号 対 雑 音 比 2 S/N2 Vi=25dBμEMF - 30 - dB - 3 d B リ ミ ッ テ ィ ン グ 感 度 Vin(lim) - 22 27 dBμEMF 復 調 出 力 レ ベ ル Vod Vi=60dBμEMF 35 40 65 mVrms A M 除 去 比 AMR Vi=60dBμEMF AM=30% - 50 - dB 波 形 整 形 出 力 デ ュ ー テ ィ 比 DR Vi=60dBμEMF 40 50 60 % 急 速 充 放 電 電 流 Ich FEK REF=GND
LPF OUT O.18V 35 65 110 μA
R S S I 出 力 電 圧
N J M 2 5 9 0
Vrssi
Vi=40dBμEMF 0.7 0.9 1.1 V N J M 2 5 9 7 Vi=80dBμEMF 0.8 1.1 1.4 V FSKOUT 端 子 H レ ベ ル リ ー ク 電 流 IfskH FSK OUT 端子 V+ (-0.1) (0) (0.1) μA
F S K O U T 端 子 L レ ベ ル 電 圧 VfskL 負荷電流 100μA - 0.1 0.4 V キャリアセンス端子 H レベルリーク電流 IcryH CARRIAR SENSE 端子 V+ (-0.1) (0) (0.1) μA
キャリアセンス端子 L レベル電圧 VcryL 負荷電流 100μA 0.0 0.1 0.4 V セ ン ス レ ベ ル 端 子 バ イ ア ス 電 流 Ilevel SENSE LEVEL 端子 0.8V 時 (-1.0) (0) (1.0) μA ( )内の数値は参考値
NJM2590/97
■ 測定回路図
本回路図は、前ページの｢電気的特性｣を測定する為の測定回路図です。｢電気的特性｣の項目に合わせて測定回路図内 のスイッチを切り替えます。スイッチ位置は、次ページ以降に示された｢測定回路 1｣から｢測定回路 10｣をご参照下さい。 なお｢測定回路 1｣から｢測定回路 10｣に示された回路図は、測定の為の基本回路構成を示しており、ＩＣを動作させる為 の完全な回路ではありませんのでご注意願います。 （注１） CD ： セラミックディスクリミネータ 455kHz A 1 2 3 4 5 6 7 A 8 9 10 11 12 13 14RSSI
51 0.1u 0.1u CD 10u 3.0k 68k 3300p 68k 68k 560p 0.18V 0.01u 100k 1000p SENSE LEVEL 100k 10uRSSI
COMP
QUAD DET
V+ CARRIER SENSE RSSI OUT FSK OUT V+LPF
10uCHARGE
IF AMP
FSK
COMP
NJM2590/97
測定回路 2 DR 測定回路 3 Iccq 測定回路 4 Vrssi 測定回路 5 Ich 測定回路 6 VfskL 測定回路 1S/N1, S/N2, Vin(Lim), Vod, AMR
1 8 51 0.1u S/N1, S/N2, Vin(lim), Vod, AMR 1 10 51 0.1u V+ 100k DR 2 14 A V+ Iccq 1 11 51 0.1u 1000p 0.1u 4 Vrs s i V+ A 4 7 8 9 14 0.18V 10u Ich V+ V 100uA 10 Vfs kL
NJM2590/97
測定回路 9 VcryH 測定回路 10 ILevel 測定回路 8 IcryH 測定回路 7 IfskH V 100k V+ 10 IfskH = V/100k V 100k V+ 13 IcryH = V/100k V+ V 100uA 13 VcryL 12 SENSE LEVEL 0.8V A IlevelNJM2590/97
■評価用ボード
性能評価用ボードを用意しております。NJM2590/97 の各種性能評価にお使い頂けます。尚、本ボードは、パタン レイアウト、部品レイアウトを推奨するものではありません。 ● 回路図 外付け部品情報 CD : ｾﾗﾐｯｸﾃﾞｨｽｸﾙﾐﾈｰﾀ 455kHz ●レイアウト図 V+ CARRIER SENSE SENSE LEVEL RSSI OUT FSK OUT FSK REF IF IN GND GND LPF OUT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 RSSI 0.1 u 0.1u CD 10u 3.0k 68k 3300p 68k 68k 560p 0.01u 100k 1000p 100k 10u RSSI COMP QUAD DET V+ CARRIER SENSE RSSI OUT FSK OUT V+ LPF 10u CHARGE IF AMP FSK COMP IF IN SW SENSE LEVEL LPF OUT FSK REF GND
NJM2590/97
■ 端子等価回路
(V+=1.8V) 端子 No. 端子名称 内部等価回路 端子電圧 機能・備考 １ IF IN 1.75V IF リミッタアンプの入力 端子で入力インピーダンス は 2kΩです。 ESD 保護素子が入っていま す。 3 DEC 1.75V デカップリング端子です。 デカップリングコンデンサ を接続します。 ESD 保護素子が入っていま す。 2 GND - GND 端子です。 4 FSK REF 0.9V 波形整形部コンパレータの 基準入力端子です。外付け C を接続します。急速充放 電回路により、4 ピン電位 を急速に 8 ピン電位と同電 位にすることができます。 ESD 保護素子が入っていま す。 5 QUAD IN 0.5V クワドラチャ検波回路の入 力端子です。セラミックデ ィスクリミネータを接続し ます。 ESD 保護素子が入っていま す。 6 AF OUT 0.2V FM 復調出力端子です。 ESD 保護素子が入っていま す。 3 1 V+ 4 V+ 5 V+ 6 V+NJM2590/97
端子 端子名 内部等価回路 端子電圧 備考 7 LPF IN 0.18V LPF 用バッファの入力端子 です。外付け CR でフィルタ を構成することにより 6 ピ ンよりバイアスされます。 ESD 保護素子が入っていま す。 8 LPF OUT 0.18V LPF 用バッファ端子です。 ESD 保護素子が入っていま す。 9 CHARGE - 急速充放電回路の制御端子 です。 Hi：急速充放電回路動作 状態 Lo：急速充放電回路停止 状態 絶対定格を超過し無い限り 別電源でも使用できます。 対 GND にのみ ESD 保護素子 が入っています。 10 FSK OUT - 波形整形出力端子です。 LPF 出力信号が反転、波形 整形された信号が出力され ます。 オープンコレクタ出力です。 絶対定格を超過しない限り 別電源でも使用できます。 対 GND にのみ ESD 保護素子 が入っています。 11 RSSI 50mV RSSI 出力端子です。入力信 号レベルに対数比例した DC 電圧が得られます。 ESD 保護素子が入っていま す。 7 8 V+ 9 V+ 10 V+ 11 V+
NJM2590/97
端子 端子名 内部等価回路 端子電圧 備考 12 SENSE LEVEL - SENSE LEVEL 入力端子です。 ESD 保護素子が入っていま す。 13 CARRIER SENSE - CARRIER SENSE出力端子です。 オープンコレクタ出力です。 絶対定格を超過しない限り 別電源でも使用できます。 対 GND にのみ ESD 保護素子 が入っています。 14 V+ - V+端子です。 12 V+ 13 V+ 14NJM2590/97
■ FSK 波形整形について
復調された FSK 信号のレベルが小さい場合や、FSK 信号にノイズが重畳されている場合、マイコンのデータ読み取り に誤差を生じる可能性があります。これを軽減するために波形整形（コンパレータ）で、より正確なロジックに出力します。 尚、FSKOUT はオープンコレクタとなっており、絶対定格を超過しない限り別電源でも使用できます。■ キャリアセンスについて
キャリアセンス出力端子(13Pin)は、RSSI 出力とセンスレベル端子の電圧を比較して出力しています。キャリアセン スの検出レベルの調整はセンスレベル端子(12Pin)に印可する電圧でセットに合わせて設定することができます。 尚、キャリアセンスはオープンコレクタとなっており、絶対定格を超過しない限り別電源でも使用できます。■ RSSI について
RSSI 出力抵抗は標準 48[kΩ]です。RSSI 出力電圧特性のカーブは、RSSI 出力端子に抵抗を接続することで、ユーザ 側で任意に設定できますが、その場合、温度特性も変化します。 4 8 10 10uF 300kΩ 300kΩ 100kΩ
V+
+
-11 1000pF RextV+
500Ω 300Ω 48kΩ11
12
13
1000pF
SENSE
LEVEL
100kΩ
V+
+
-
NJM2590/97
■ 急速充放電について
FSK-REF 端子(4Pin)は復調された FSK 信号の DC レベルと同電位になります。しかし、接続されたコンデンサと内部抵 抗の時定数により電源電圧が切れている状態から定常動作状態に戻るとき、基準電圧に達するのが遅れる為、波形整形 データにエラーが発生する恐れがあります。このような場合、CHARGE（9Pin）を V+とする事で急速充放電回路が ON し、 FSK-REF に接続されたコンデンサを急速に充放電することにより、FSK-REF 端子の電位が FSK 信号の DC レベルと同電位 になるのを速くし、エラーの発生を防ぎます。 また、急速充放電回路動作状態において、FM 復調出力の DC レベルが周波数ずれ等で変化した場合でも、FSK-REF 端子 は復調出力 DC レベルに追従するため、FSK 出力のデューティ比は変わりません。■ ローパスフィルタについて
ローパスフィルタには、3 次多重帰還フィルタを使用できます。このローパスフィルタのカットオフ周波数 Fc は、]
[
2
1
3Hz
Cc
RaRbRcCaCb
Fc
π
※Ra=Rb=Rc or Ca=Cb=Cc で求める事ができます。LPFIN（7Pin）、LPFOUT(8Pin)の各端子には ESD 保護抵抗 300[Ω]が直列に入っています。
560pF 3300pF 6 7 8 0.01uF 300Ω Ra Rb Rc Ca Cc Cb 300Ω 68kΩ 68kΩ 68kΩ + -9 300kΩ 4 V+ 80kΩ 80kΩ 2.7kΩ 2kΩ 300Ω +
-NJM2590/97
■ 応用回路例
（注１） CD ： セラミックディスクリミネータ 455kHz （注２） NJM2590/97 の動作保証温度は、-40°C∼85°C となっておりますが、本応用回路例の動作保証 温度を保証するものではありません。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14RSSI
0.1 u 0.1u CD 10u 3.0k 68k 3300p 68k 68k 560p 0.01u 100k 1000p 100k 10uRSSI
COMP
QUAD
DET
V+ CARRIER SENSE RSSI OUT FSK OUT V+LPF
10uCHARGE
IF AMP
FSK
COMP
IF IN
NJM2590/97
0 100 200 300 400 500 600 700 800 0 1 2 3 4 5 6 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 0 1 2 3 4 5 6 Quick Charge ONQuick Charge OFF
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 0 1 2 3 4 5 6 0 10 20 30 40 50 60 70 0 1 2 3 4 5 6
■ 特性例
0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 1 2 3 4 5 6 0 5 10 15 20 25 30 0 1 2 3 4 5 6 電源電圧 [V] 無信号時電源電圧 対 消費電流 S/N,AMR 対 電源電圧(Vi=60dBuEMF, fin=455kHz, fmod=600Hz, ⊿ｆ=±4kHz, 25℃)
電源電圧 [V] 消 費 電 流 [ uA ] S/N ,AMR [d B] (25℃) 検波出力 対 電源電圧 電源電圧 [V] 検 波 出 力 [ mVr ms ]
(Vi=60dBuEMF, fin=455kHz, fmod=600Hz, ⊿ｆ=±4kHz, 25℃)
RSSI 出力電圧 対 電源電圧 電源電圧 [V] RSS I 出 力 電 圧 [ V]
(Vi=40dBuEMF, fin=455kHz, fmod=600Hz, ⊿ｆ=±4kHz, 25℃)
-3dB リミッティング感度 対 電源電圧 電源電圧 [V] リ ミ ッ ティ ン グ感 度 [ dBu EMF ] (fin=455kHz, fmod=600Hz, ⊿ｆ=±4kHz, 25℃) デューティ比 対 電源電圧 電源電圧 [V] デ ュ ー ティ 比 [ %]
(Vi=60dBuEMF, fin=455kHz, fmod=600Hz, ⊿ｆ=±4kHz, 25℃) S+N
NJM2590/97
-80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 -20 0 20 40 60 80 100 120 0 50 100 150 200 250 300 350 435 440 445 450 455 460 465 470 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 -15 -10 -5 0 5 10 15 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 -20 0 20 40 60 80 100 120 NJM2590 NJM2597 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 0 100 200 300 400 500 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 0 0.5 1 1.5 2 入力レベル [dBuEMF] S/N,AMR 対 IF 入力(Vi=60dBuEMF, fin=455kHz, fmod=600Hz, ⊿ｆ=±4kHz, 25℃)
S/N ,AMR [d B] IF 周波数 [kHz] S カーブ (Vi=60dBuEMF, fmod=600Hz, ⊿ｆ=±4kHz, 25℃) 出 力 電 圧 [ mV ] 入力レベル [dBuEMF] RSSI 出力電圧対入力レベル (fin=455kHz, fmod=600Hz, ⊿ｆ=±4kHz, 25℃) RSS I 出 力 電 圧 [ V] FSKREF 端子電圧 [mV] 急速充放電電流 対 FSKREF 端子電圧 (無信号時, 25℃) 急 速 充 放電 電 流 [ uA ] ⊿IF 周波数 [kHz]（fin 基準） 離調度
(Vi=60dBuEMF, fin=455kHz, fmod=600Hz, ⊿ｆ=±4kHz, 25℃)
離 調 度 [ dB ] RSSI 電圧 [V] コンパレータ出力端子電圧
(fin=455kHz, fmod=600Hz, ⊿ｆ=±4kHz, SENSE LEVEL=0.8V, 25℃)
RSS I コ ン パ レ ータ 出 力 電 圧 [ V] AMR:AM=30% N S+N 25dBuEMF 60dBuEMF 25dBuEMF 60dBuEMF
NJM2590/97
0 10 20 30 40 50 60 70 80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 -40 -20 0 20 40 60 80 100 0 10 20 30 40 50 60 70 80 -40 -20 0 20 40 60 80 100 60dBuEMF 25dBuEMF 0 5 10 15 20 25 30 35 40 -40 -20 0 20 40 60 80 100 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 -40 -20 0 20 40 60 80 100 温度 [℃] 無信号時消費電流 温度特性 (V+=1.8V) 消 費 電 流 [ uA ] 温度 [℃] リミッティング感度 温度特性 リ ミ ッ ティ ン グ感 度 [ dBu EMF ] (fin=455kHz, fmod=600Hz, ⊿ｆ=±4kHz, V+=1.8V) 温度 [℃] S/N 比 温度特性 S/ N 比 [ dB ](Vi=60dBuEMF, fin=455kHz, fmod=600Hz, ⊿ｆ=±4kHz, V+=1.8V)
温度 [℃] 復調出力レベル 温度特性 復 調 出 力レ ベ ル [ mVrm s]
(Vi=60dBuEMF, fin=455kHz, fmod=600Hz, ⊿ｆ=±4kHz, V+=1.8V)
温度 [℃] AM 除去比 温度特性 AM 除去 比 [ dB ]
(A<30%, fin=455kHz, fmod=600Hz, ⊿ｆ=±4kHz, V+=1.8V)
40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 波形出力デューティ比 温度特性
(Vi=60dBuEMF, fin=455kHz, fmod=600Hz, ⊿ｆ=±4kHz, V+=1.8V)
温度 [℃] デ ュ ー ティ 比 [％ ] 25dBuEMF 60dBuEMF
NJM2590/97
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 -40 -20 0 20 40 60 80 100 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 -40 -20 0 20 40 60 80 100 1.6V 1.8V 3.0V 5.0V 0 10 20 30 40 50 60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 温度 [℃] 急速充放電電流 温度特性 急 速 充 放電 電 流 [ uA ] (V+=1.8V, LPF OUT=0.18V) 温度 [℃] RSSI 出力電圧 温度特性 RSS I 出 力 電 圧 [ V](Vi=40dBuEMF, fin=455kHz, fmod=600Hz, ⊿ｆ=±4kHz, V+=1.8V)
温度 [℃] RSSI 出力抵抗 温度特性 RSS I 出 力 抵 抗 [ kΩ ]
(Vi=40dBuEMF, fin=455kHz, fmod=600Hz, ⊿ｆ=±4kHz, V+=1.8V)
＜注意事項＞ このデータブックの掲載内容の正確さには 万全を期しておりますが、掲載内容について 何らかの法的な保証を行うものではありませ ん。とくに応用回路については、製品の代表 的な応用例を説明するためのものです。また、 工業所有権その他の権利の実施権の許諾を伴 うものではなく、第三者の権利を侵害しない ことを保証するものでもありません。
