LTC GHz～4GHz高ダイナミックレンジ・ダウンコンバーティング・ミキサ

(1)

LTC5543

1

5543f

標準的応用例

2.3GHz ～ 4GHz 高ダイナミックレンジ・

ダウンコンバーティング・ミキサ

AMPIF ADC

IF RF

2500MHz 2570MHzTO

LNA

BIAS

SYNTH 2

SYNTH 1 V_CCIF

3.3V or 5V 22pF

0.8pF

1µF 150nH

1.2nH

150nH 1nF

1nF

190MHz

SAW 190MHz

BPF

IMAGE

BPF RF

SHDN

22pF SHDN

(0V/3.3V)

LTC5543

V_CC2 V_CC3.3V

V_CC1 V_CC3 LOSEL LO SELECT

(0V/3.3V)

LO 2725MHz 周波数ホッピング用

代替LO 2.7pF

2.7pF LO1 LO2 IF⁺ IF^–

5543 TA01

1µF

LO

広帯域レシーバ

広帯域変換利得、^IIP3 および^NFと^IF出力周波数

IF OUTPUT FREQUENCY (MHz) 8.0155

GC (dB) 8.9 8.8 8.7 8.6 8.5 8.4 8.3 8.2 8.1 9.0

6

IIP3 (dBm), SSB NF (dB)

24 22 20 18 16 14 12 10 8 26

165 175 185 195 225

5543 TA02

205 215 NF G_C

f_LO= 2725MHz IIP3 P_LO = 0dBm RF = 2535 ±35MHz TEST CIRCUIT IN FIGURE 1

特長

■ 変換利得：^2500MHzで^8.4dB

■ IIP3：^2500MHzで^24.5dBm

■ ノイズフィギュア：^2500MHzで^10.2dB

■ ＋^5dBmのブロッキングで^17.5dBの^NF

■ 高い入力^P1dB

■ 3.3V電源、^660mWの消費電力

■ シャットダウン・ピン

■ 50Ωシングルエンドの^RFおよび^LO入力

■ LO入力はシャットダウン時にも⁵⁰Ωに整合

■ 高い絶縁性をもつ^LOスイッチ

■

LO

ドライブ・レベル：

0dBm

■ 高いLO-RF絶縁およびLO-IF絶縁

■ 小型ソリューション

■

20ピン（5mm × 5mm） QFNパッケージ

アプリケーション

■ ワイヤレス・インフラストラクチャ・レシーバ

（LTE、

WiMAX、 WCS）

■ ポイント－ポイント間マイクロ波リンク

■ 高ダイナミックレンジ・ダウンミキサ・アプリケーション

L、LT、LTC、LTM、Linear TechnologyおよびLinearのロゴはリニアテクノロジー社の登録商標です。他の全ての商標はそれぞれの所有者に所有権があります。

概要

LTC

^®

5543は、 600MHz〜4GHzの周波数範囲をカバーする、

高ダイナミックレンジ、高利得パッシブ・ダウンコンバーティング・ミキサ・ファミリーのデバイスです。LTC5543は^2.3GHz〜 4GHzの^RFアプリケーション向けに最適化されています。最 適な性能を得るには、^LO周波数が^2.4GHz〜^3.6GHzの範囲 内にあることが必要です。標準的なアプリケーションとして、

2.3GHz〜2.7GHzのRF入力とハイサイドLOを備えたLTE仕様

やWiMAX仕様のレシーバがあります。

LTC5543は3.3V動作向けに設計されていますが、 P1dBを最

大にするためIFアンプを5Vで駆動することができます。高速スイッチングを行う内蔵のSPDT LOスイッチは、高い絶縁性を保ちつつ、

2つのアクティブLO信号を受け取ることができます。

LTC5543は変換利得が高く、高ダイナミックレンジなので、高

選択度レシーバのデザインに損失の大きなIFフィルタを使用することができ、同時にソリューション全体のコスト、ボードスペース、システムレベルの変動を最小限に抑えます。

高ダイナミックレンジのダウンコンバーティング・ミキサのファミリー 製品番号 ^RF範囲 ^LO範囲

LTC5540 600MHz –1.3GHz 700MHz – 1.2GHz LTC5541 1.3GHz – 2.3GHz 1.4GHz – 2.0GHz LTC5542 1.6GHz – 2.7GHz 1.7GHz – 2.5GHz LTC5543 2.3GHz – 4GHz 2.4GHz – 3.6GHz

(2)

LTC5543

2

5543f

ピン配置

20 19 18 17 16

6 7 8 TOP VIEW

21 GND

UH PACKAGE

20-LEAD (5mm × 5mm) PLASTIC QFN 9 10 5

4 3 2 1

11 12 13 14 NC 15

RF CT GND SHDN

LO2 V_CC3 GND GND LO1

IFBIAS IF+ IF– GND IFGND

VCC2 LOBIAS VCC1 LOSEL GND

TJMAX = 150°C, θJA = 34°C/W, θJC = 3°C/W EXPOSED PAD (PIN 21) IS GND, MUST BE SOLDERED TO PCB

発注情報

鉛フリー仕様 テープアンドリール 製品マーキング パッケージ 温度範囲

LTC5543IUH#PBF LTC5543IUH#TRPBF 5543 20-Lead (5mm x 5mm) Plastic QFN –40°C to 85°C

さらに広い動作温度範囲で規定されるデバイスについては、弊社または弊社代理店にお問い合わせください。

非標準の鉛ベース仕様の製品の詳細については、弊社または弊社代理店にお問い合わせください。

鉛フリー仕様の製品マーキングの詳細については、http://www.linear-tech.co.jp/leadfree/ をご覧ください。

テープアンドリールの仕様の詳細については、http://www.linear-tech.co.jp/tapeandreel/ をご覧ください。

PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS

LO Input Frequency Range 2400 to 3600 MHz

RF Input Frequency Range Low-Side LO

High-Side LO 2400 to 4000

2200 to 3200 MHz

MHz

IF Output Frequency Range Requires External Matching 5 to 600 MHz

RF Input Return Loss Z_O= 50Ω, 2200MHz to 3800MHz >12 dB

LO Input Return Loss ZO = 50Ω, 2400MHz to 3600MHz >12 dB

IF Output Return Loss Requires External Matching >12 dB

LO Input Power fLO = 2400MHz to 3600MHz –4 0 6 dBm

LO to RF Leakage fLO = 2400MHz to 3600MHz <–28 dBm

LO to IF Leakage f_LO = 2400MHz to 3600MHz <–35 dBm

LO Switch Isolation LO1 Selected, 2400MHz < f_LO < 3600MHz

LO2 Selected, 2400MHz < f_LO < 3600MHz >44

>47 dB

dB

RF to LO Isolation fRF = 2200MHz to 4000MHz >37 dB

RF to IF Isolation fRF = 2200MHz to 4000MHz >33 dB

絶対最大定格

（^{Note 1}）

ミキサ電源電圧（VCC1、

V

CC2）

... 3.8V LOスイッチ電源電圧（V

CC3）

... 3.8V IF電源電圧（IF

^＋、

IF

⁻）

... 5.5V

シャットダウン電圧（SHDN）

...

−0.3V～（VCC＋0.3V）

LO選択電圧（LOSEL） ...

−0.3V～（VCC＋0.3V）

LO1、 LO2入力電力（2GHz～4GHz） ...9dBm LO1、 LO2入力のDC電圧 ...

±0.5V

RF入力電力（2GHz～4GHz） ...15dBm RF入力のDC電圧 ...

±0.1V 動作温度範囲...−40℃～85℃

保存温度範囲...−65℃～150℃

接合部温度（TJ）

... 150℃

AC電気的特性

注記がない限り、^VCC = 3.3V、^VCCIF = 3.3V、SHDN = "L"、^TA = 25℃、^PLO = 0dBm。図¹に示されているテスト回路。（^{Note 2}、³、⁴）

(3)

LTC5543

3

5543f

ハイサイド^LOダウンミキサ・アプリケーション：RF = 2300MHz〜^2700MHz、IF = 190MHz、^fLO = f_RF＋^fIF

Conversion Gain RF = 2300MHz

RF = 2500MHz

RF = 2700MHz 7.0 8.9

8.4 8.2 dB

Conversion Gain Flatness RF = 2500 ±30MHz, LO = 2690MHz, IF=190 ±30MHz ±0.1 dB

Conversion Gain vs Temperature TA = –40°C to +85°C, RF = 2500MHz –0.007 dB/°C

Input 3^rd Order Intercept RF = 2300MHz RF = 2500MHz

RF = 2700MHz 22.5 23.8

24.5

24.4 dBm

SSB Noise Figure RF = 2300MHz

RF = 2500MHz RF = 2700MHz

10.2 9.9

10.4 11.9 dB

SSB Noise Figure Under Blocking f_RF = 2500MHz, f_LO = 2690MHz,

f_BLOCK= 2300MHz, P_BLOCK = 5dBm 17.5 dB

2LO – 2RF Output Spurious Product

(fRF = fLO – fIF/2) fRF = 2595MHz at –10dBm, fLO = 2690MHz, fIF = 190MHz –61 dBc 3LO – 3RF Output Spurious Product

(fRF = fLO – fIF/3) fRF = 2626.67MHz at –10dBm, fLO = 2690MHz, fIF = 190MHz –74 dBc Input 1dB Compression RF = 2500MHz, V_CCIF = 3.3V

RF = 2500MHz, V_CCIF = 5V 10.9

13.9 dBm

ローサイド^LOダウンミキサ・アプリケーション：RF = 2400MHz〜^3800MHz、IF = 190MHz、^fLO = f_RF^fIF

Conversion Gain RF = 2600MHz

RF = 3300MHz

RF = 3500MHz 5.3

8.9 7.1 6.7

dB

Conversion Gain Flatness RF = 3500MHz ±30MHz, LO = 3310MHz, IF = 190 ±30MHz ±0.15 dB

Conversion Gain vs Temperature TA = –40°C to 85°C, RF = 3500MHz –0.004 dB/°C

Input 3rd Order Intercept RF = 2600MHz RF = 3300MHz

RF = 3500MHz 22.5

24.7 25.6

25.1 dBm

SSB Noise Figure RF = 2600MHz

RF = 3300MHz RF = 3500MHz

11.6 9.6

11.8 dB

2RF – 2LO Output Spurious Product

(fRF = fLO + fIF/2) fRF = 3405MHz at –10dBm, fLO = 3310MHz

fIF = 190MHz –50 dBc

3RF – 3LO Output Spurious Product

(fRF = fLO + fIF/3) fRF = 3373.33MHz at –10dBm, fLO = 3310MHz

fIF = 190MHz –77 dBc

Input 1dB Compression RF = 3500MHz, V_CCIF = 3.3V

RF = 3500MHz, V_CCIF = 5V 11.3

11.8 dBm

AC電気的特性

注記がない限り、^V^CC^{= 3.3V}、^V^CCIF^{= 3.3V}、SHDN = "L"、^T^A^{= 25}℃、^P^LO^{= 0dBm}、^P^RF⁼^3dBm（²トーン^IIP3テストではΔf = 2MHz）。

図¹に示されているテスト回路。^{(Note 2}、³、⁴⁾

(4)

LTC5543

4

5543f

電源の要件（^VCC、^VCCIF）

VCC Supply Voltage (Pins 6, 8 and 14) 3.1 3.3 3.5 V

VCCIF Supply Voltage (Pins 18 and 19) 3.1 3.3 5.3 V

V_CCSupply Current (Pins 6 + 8 + 14) V_CCIF Supply Current (Pins 18 + 19) Total Supply Current (V_CC + V_CCIF)

102 99 201

116 122

238 mA

Total Supply Current – Shutdown SHDN = High 500 µA

シャットダウンのロジック入力（^SHDN）”^L”^{= On}、”^H”^{= Off}

SHDN Input High Voltage (Off) 3 V

SHDN Input Low Voltage (On) 0.3 V

SHDN Input Current –0.3V to VCC + 0.3V –20 30 µA

Turn On Time 1 µs

Turn Off Time 1.5 µs

LO選択のロジック入力（^LOSEL）”^L”^{= LO1}を選択、”^H”^{= LO2}を選択

LOSEL Input High Voltage 3 V

LOSEL Input Low Voltage 0.3 V

LOSEL Input Current –0.3V to V_CC + 0.3V –20 30 µA

LO Switching Time 50 ns

Note 1：絶対最大定格に記載された値を超えるストレスはデバイスに永続的損傷を与える可

能性がある。長期にわたって絶対最大定格条件に曝すと、デバイスの信頼性と寿命に悪影響を与える可能性がある。

Note 2：LTC5543は−40℃～85℃の動作温度範囲で動作することが保証されている。

Note 3：SSBノイズフィギュアは、RF入力に小信号雑音源、バンドパス・フィルタおよび6dB整合

パッドを使い、LO入力にバンドパス・フィルタと6dB整合パッドを使い、他のRF信号を与えずに測定される。

Note 4：LOスイッチの絶縁性は、IF出力ポートで、IF周波数を使って、fLO1とfLO2を2MHzオフセットさせて測定される。

V_CC消費電流と電源電圧

（ミキサと^LOスイッチ） ^V^CCIF消費電流と電源電圧

（^IFアンプ） 合計消費電流と温度

（^VCC＋^VCCIF）

V_CCSUPPLY VOLTAGE (V) 903.0

SUPPLY CURRENT(mA)

108 106 104 102 100 98 96 94 92 110

3.1 3.2 3.3 3.5 3.6

5543 G01

3.4 –40°C 85°C

25°C

V_CCIFSUPPLY VOLTAGE (V) 753.0

SUPPLY CURRENT (mA)

115

105

95

85 125

3.3 3.6 3.9 4.2 4.5 5.1 5.4

5543 G02

4.8 85°C

25°C

–40°C

TEMPERATURE (°C) 170–45

SUPPLY CURRENT(mA)

220

210

190 200

180 230

–25 –5 15 35 75 95

5543 G03

55 V_CC = 3.3V, V_CCIF = 5V

(DUAL SUPPLY)

VCC = VCCIF = 3.3V (SINGLE SUPPLY)

DC電気的特性

注記がない限り、^V^CC^{= 3.3V}、^V^CCIF^{= 3.3V}、SHDN = "L"、^T^A^{= 25}℃。図¹に示されているテスト回路。（^{Note 2}）

標準的DC性能特性

SHDN = "L"、図¹に示されているテスト回路。

(5)

LTC5543

5

5543f

2300MHz変換利得、^IIP3および^NFと

LO電源 ^2500MHz変換利得、^IIP3および^NFと

LO電源 ^2700MHz変換利得、^IIP3および^NFと

LO電源

変換利得、^IIP3および^NFと

電源電圧（単一電源） 変換利得、^IIP3および^NFと

IF電源電圧（デュアル電源） 変換利得、^IIP3および^RF入力の P1dBと温度

RF周波数 ^LOリークと^LO周波数 ^RF絶縁と^RF周波数

RF FREQUENCY (GHz) 162.2

IIP3 (dBm) GC (dB), SSB NF (dB)24

22

20

18 26

5 13

11

9

7 15

2.4 2.6 2.8 3.2

5543 G04

3.0 IIP3

NF

G_C

LO FREQUENCY (GHz) –602.4

LO LEAKAGE (dBm)

–30

–40

–50 –20

2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6

5543 G05

LO-IF LO-RF

ISOLATION (dB)

50

45

40

35 55

2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 4.0

5543 G06

RF-IF

RF-LO

LO INPUT POWER (dBm) 7–6

GC (dB), IIP3 (dBm) SSB NF (dB)

25 23 21 19 17 15 13 11 9 27

0 18 16 14 12 10 8 6 4 2 20

–4 –2 0 2 6

5543 G07

4 IIP3

G_C

NF –40°C25°C85°C

25 23 21 19 17 15 13 11 9 27

0 18 16 14 12 10 8 6 4 2 20

–4 –2 0 2 6

5543 G08

4 IIP3

NF

G_C

–40°C 25°C85°C

25 23 21 19 17 15 13 11 9 27

1 19 17 15 13 11 9 7 5 3 21

–4 –2 0 2 6

5543 G09

4 NF –40°C 25°C85°C IIP3

G_C

V_CC, V_CCIF SUPPLY VOLTAGE (V) 73.0

23 21 19 17 15 13 11 9 25

2 18 16 14 12 10 8 6 4 20

3.1 3.2 3.3 3.4 3.6

5543 G10

3.5 G_C

–40°C 25°C85°C IIP3

NF RF = 2500MHz

VCC = VCCIF

VCCIF SUPPLY VOLTAGE (V) 73.0

23 21 19 17 15 13 11 9 25

2 18 16 14 12 10 8 6 4 20

3.3 3.6 3.9 4.2 4.5 4.8 5.4

5543 G11

5.1 IIP3

NF

G_C

RF = 2500MHz V_CC = 3.3V –40°C 25°C85°C

GC (dB), IIP3 (dBm), P1dB (dBm) 23 21 19 17 15 13 11 9 25

–25 –5 15 35 55 75 95

5543 G12

G_C

RF = 2500MHz V_CCIF = 3.3V V_CCIF = 5.0V IIP3

P1dB

標準的AC性能特性　

^{ハイサイド}^LO

注記がない限り、^V^CC^{= 3.3V}、^V^CCIF^{= 3.3V}、SHDN = "L"、^T^A^{= 25}℃、^P^LO^{= 0dBm}、^P^RF⁼^3dBm（²トーン^IIP3テストでは^3dBm/トーン、Δf = 2MHz） IF = 190MHz。図¹に示されているテスト回路。

(6)

LTC5543

6

5543f

SSBノイズフィギュアと

RFブロッカレベル ^LOスイッチの絶縁性と

LO周波数（^LO1を選択） ^LOスイッチの絶縁性と LO周波数（^LO2を選択）

変換利得の分布 ^IIP3の分布 ^{SSB NF}の分布

2トーン^IF出力電力、

IM3および^IM5と^RF入力電力 シングル・トーン^IF出力電力、^{2 2}

および^{3 3}スパーと^RF入力電力 ^{2 2}および^{3 3}スパーと^LO電力

RF INPUT POWER (dBm/TONE) –80–12

OUTPUT POWER/TONE (dBm)

10 0 –10 –20 –30 –40 –50 –60 –70 20

–9 –6 –3 0 6

5543 G13

3 IFOUT

IM3

RF1 = 2499MHz RF2 = 2501MHz LO = 2690MHz

IM5

RF INPUT POWER (dBm) –80–12

OUTPUT POWER (dBm)

10 0 –10 –20 –30 –40 –50 –60 –70 20

–9 –6 –3 0 15

5543 G14

3 6 9 12

IF_OUT (RF = 2500MHz)

LO = 2690MHz

2LO-2RF (RF = 2595MHz)

3LO-3RF (RF = 2626.67MHz)

LO INPUT POWER (dBm) –80–6

RELATIVE SPUR LEVEL (dBc)

–55 –60 –65 –70 –75 –50

–4 –2 0 2 6

5543 G15

4 RF = 2500MHz LO = 2690MHz P_RF = –10dBm 2LO-2RF (RF = 2595MHz)

3LO-3RF (RF = 2626.67MHz)

RF BLOCKER POWER (dBm) 10–25

SSB NF (dB)

15 16 17 18 19

14 13 12 11 20

–20 –15 –10 –5 5

5543 G16

0 P_LO = –3dBm

P_LO = 0dBm

PLO = 3dBm RF = 2500MHz

BLOCKER = 2300MHz

LO FREQUENCY (GHz) 402.4

ISOLATION (dB)

48

44 46

42 50

2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6

5543 G17

–40°C 25°C85°C

LOSEL = LOW

ISOLATION (dB)

53

51

49

47 55

2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6

5543 G18

LOSEL = HIGH –40°C 25°C85°C

CONVERSION GAIN (dB) 07.8

DISTRIBUTION (%)

25 30

20 15 10 5 35

8.2 8.4 8.6 8.8 8.0

5543 G18a

85°C25°C –40°C

RF = 2500MHz

IIP3 (dBm) 022.9

DISTRIBUTION (%)

25

20

15

10

5 30

23.7 24.1 24.5 25.3 23.3

5543 G18b

85°C25°C –40°C

RF = 2500MHz

SSB NOISE FIGURE (dB) 08.2

DISTRIBUTION (%)

20

15

10

5 25

9.0 9.4 9.8 10.2 10.6 11.0 11.4 8.6

5543 G18c

85°C25°C –40°C

RF = 2500MHz

標準的AC性能特性　

^{ハイサイド}^LO^（続き）

(7)

LTC5543

7

5543f

RF周波数 ^3500MHzの変換利得、

IIP3および^RF入力の^P1dBと温度

2600MHzの変換利得、

IIP3および^RF入力の^P1dBと温度

IIP3および^NFと^LO電源 ^3500MHzの変換利得、

IIP3および^NFと^LO電源

2トーン^IF出力電力、

IM3および^IM5と^RF入力電力 ^{2 2}および^{3 3}スパー抑制と LO電力

シングル・トーン^IF出力電力、^{2 2} および^{3 3}スパーと^RF入力電力

IIP3 (dBm) GC (dB), SSB NF (dB)

24

22

20

18 26

6 14

12

10

8 16

2.6 2.8 3 3.2 4.0

5543 G19

3.4 3.6 3.8 NF

GC IIP3

GC (dB), IIP3 (dBm), P1dB (dBm) 23 21 19 17 15 13 11 9 25

–25 –5 15 35 95

5543 G20

55 75 VCCIF = 3.3V VCCIF = 5.0V RF = 2600MHz

G_C

P1dB IIP3

GC (dB), IIP3 (dBm), P1dB (dBm) 25 23 21 19 17 15 13 11 9 7 27

–25 –5 15 35 95

5543 G21

55 75 G_C

VCCIF = 3.3V VCCIF = 5.0V RF = 3500MHz IIP3

P1dB

GC (dB), IIP3 (dBm) 24 22 20 18 16 14 12 10 26

0

SSB NF (dB)

16 14 12 10 8 6 4 2 18

–4 –2 0 2 6

5543 G22

4 IIP3

NF

–40°C 25°C85°C G_C

GC (dB), IIP3 (dBm) 22 24

20 18 16 14 12 10 8 26

0

SSB NF (dB)

16 18

14 12 10 8 6 4 2 20

–4 –2 0 2 6

5543 G23

4 G_C

NF IIP3

–40°C 25°C85°C

RF INPUT POWER (dBm/TONE) –90–12

OUTPUT POWER/TONE (dBm)

10 0 –10 –20 –30 –40 –50 –60 –70 –80 20

–9 –6 –3 0 6

5543 G24

3 IFOUT

RF1 = 3499MHz RF2 = 3501MHz LO = 3310MHz

IM3 IM5

RF INPUT POWER (dBm) –80–12

OUTPUT POWER (dBm)

10 0 –10 –20 –30 –40 –50 –60 –70 20

–9 –6 –3 0 15

5543 G25

3 6 9 12

IFOUT (RF = 3500MHz)

2RF-2LO (RF = 3405MHz)

LO = 3310MHz

3RF-3LO (RF = 3373.33MHz) LO INPUT POWER (dBm) 6–6

GC (dB), IIP3 (dBm) 24 22 20 18 16 14 12 10 8 26

0

SSB NF (dB)

18 16 14 12 10 8 6 4 2 20

–4 –2 0 2 6

5543 G22b

4 IIP3

G_C –40°C25°C85°C

NF

LO INPUT POWER (dBm) –80–6

RELATIVE SPUR LEVEL (dBc)

–55 –50 –45

–60 –65 –70 –75 –40

–4 –2 0 2 6

5543 G26

4 RF = 3500MHz LO = 3310MHz PRF = –10dBm

3RF-3LO (RF = 3373.33MHz) 2RF-2LO (RF = 3405MHz)

標準的AC性能特性　

^{ローサイド}^LO

(8)

LTC5543

8

5543f

ピン機能

NC（ピン¹）：このピンは内部で接続されていません。このピンはフロートさせたままにするか、グランドまたはVCCに接続することができます。

RF（ピン²）：

RF信号のシングルエンド入力。このピンは内部

でRF入力トランスの1次側に接続されており、グランドへの小さなDC抵抗があります。直列^DCブロッキング・コンデンサを 使って内蔵トランスへの損傷を防ぎます。選択されたLO入力が2.4GHz〜3.6GHzの0dBm 6dBのソースでドライブされる限り、

RF入力はインピーダンス整合しています。

CT（ピン³）：

RF

トランスの2次側センタータップ。このピンにはグランドへのバイパス・コンデンサが必要になることがあります。「アプリケーション情報」のセクションを参照してください。

このピンには内部で発生させた1.2Vのバイアス電圧があります。グランドおよびVCCからDC絶縁する必要があります。

GND（ピン⁴、¹⁰、¹²、¹³、¹⁷、露出パッドのピン²¹）：グランド。これらのピンはプリント回路基板のRFグランド・プレーンに半田付けする必要があります。パッケージの露出したパッド・メタルにより、グランドへの電気的接触とプリント回路基板への十分な熱的接触の両方が実現されます。

SHDN（ピン⁵）：シャットダウン・ピン。入力電圧が0.3Vより低いとき、ピン6、

8、 14、 18および19によって電力を供給される内部

回路はイネーブルされます。入力電圧が3Vより高いとき、全ての回路がディスエーブルされます。標準的入力電流は10μA未満です。このピンをフロートさせてはいけません。

VCC2（ピン⁶）および^V^CC1（ピン⁸）：

LOバッファおよびバイアス

回路の電源ピン。これらのピンは内部で接続されており、外部で安定化された3.3Vに接続し、バイパス・コンデンサをピンの近くに配置する必要があります。標準的電流消費は99mAです。

LOBIAS（ピン⁷）：このピンにより

LOバッファ電流を調整するこ

とができます。標準DC電圧は2.2Vです。

LOSEL（ピン⁹）：

LO1/LO2選択ピン。入力電圧が0.3Vより低

いと、

LO1ポートが選択されます。入力電圧が3Vより高いと、

LO2ポートが選択されます。標準入力電流は LOSEL = 3.3Vで 11μAです。このピンをフロートさせてはいけません。

LO1（ピン¹¹）および^LO2（ピン¹⁵）：ローカル発振器のシングルエンド入力。これらのピンは内部で約0Vにバイアスされており、外部DCブロッキング・コンデンサが必要です。デバイスがディスエーブルされているときでも（SHDN = “H”）、両方の入力とも内部で50Ωに整合しています。

VCC3（ピン¹⁴）：

LOスイッチの電源ピン。このピンは安定化さ

れた3.3V電源に接続し、コンデンサをピンの近くに配置してグランドにバイパスする必要があります。標準DC消費電流は

100μA未満です。

IFGND（ピン¹⁶）：

IFアンプのDCグランド・リターン。このピンを

グランドに接続してIFアンプのDC電流経路を完成する必要があります。標準DC電流は102mAです。

IF（ピン¹⁸）および^IF^＋（ピン¹⁹）：

IFアンプのオープン・コレク

タ差動出力。これらのピンは、インピーダンス・マッチング・インダクタ、またはトランスのセンタータップを介して、

DC電源に接

続する必要があります。標準DC消費電流は各ピンで51mAです。

IFBIAS（ピン²⁰）：このピンはIFアンプ電流の調整を可能にします。標準DC電圧は2.1Vです。

(9)

LTC5543

9

5543f

ブロック図

RF

CT SHDN

PASSIVE MIXER

V_CC2 V_CC1

VCC3

GND PINS ARE NOT SHOWN

LO1 LOSEL

LOBIAS

LO2 IF⁺

IFBIAS IF^– IFGND EXPOSED PAD

5541 BD

AMPIF 16

15

14

9 11 18

19 20

6 5

2

3

8 7

21

AMPLO

BIAS

テスト回路

RF GND

GND BIAS

DC1431A BOARD STACK-UP (NELCO N4000-13) 0.015”

0.015”

0.062”

4:1 T1

IF_OUT 190MHz 50Ω C10

L2 L1

C8 C9

LTC5543 1

7

16 17 18 19

20

LO2IN 50Ω

LO1_IN 50Ω 14 C7

15

13

12

11 C4

C3

C6 C5

10

6 8 9

LOSEL (0V/3.3V) 5

V_CC 3.1V TO 3.5V

99 mA (0V/3.3V)SHDN

4 3 RFIN

50Ω

V_CCIF 3.1V TO 5.3V 102mA

C11 L4

2

IFBIAS IF⁺ IF^– GND

GND

GND LO2

LO1 V_CC3

V_CC2 LOBIAS V_CC1 LOSEL IFGND NC

RF

CT

GND

SHDN

5541 TC

REF DES VALUE SIZE COMMENTS

C3, C4 2.7pF 0402 AVX

C6, C7, C8 22pF 0402 AVX

C5, C9 1µF 0603 AVX

C10 1000pF 0402 AVX

C11 0.8pF 0402 AVX

L1, L2 150nH 0603 Coilcraft

0603CS

L4 1.2nH 0402 Toko

LL1005-FH (Alternate)T1 TC4-1W-7ALN+

(WBC4-6TLB) Mini-Circuits (Coilcraft) L1, L2 vs IF

Frequencies IF (MHz) L1, L2 (nH)

140 270

190 150

240 100

305 56

380 39

456 24

図¹．ダウンミキサの標準的テスト回路（^190MHzの^IF）

(10)

LTC5543

10

5543f

はじめに

LTC5543は高直線性パッシブ二重平衡ミキサ・コア、 IFバッ

ファ・アンプ、高速シングルポール・ダブルスロー（SPDT）

LOス

イッチ、

LOバッファ・アンプ、およびバイアス /シャットダウン回

路で構成されています。各ピンの機能の説明に関して、ブロック図のセクションを参照してください。

RF入力と LO入力はシン

グルエンドです。

IF出力は差動です。ローサイドまたはハイサイ

ドのLOインジェクションを使うことができます。図1に示されている評価回路は、バンドパス

IF出力整合およびIF

トランスを利用して50ΩシングルエンドIF出力を実現しています。評価ボードのレイアウトを図2に示します。

アプリケーション情報

図²．評価用ボードのレイアウト

RF入力

図3に示されているミキサのRF入力は、内蔵トランスの1次巻線に接続されています。

50Ω整合が直列インダクタ（L4）およ

び並列コンデンサ（C11）によって実現されています。

RF

トランスの1次側は内部で直流的に接地されており、

1次側のDC抵

抗は約3.2Ωです。

RFソースにDC電圧が含まれる場合、 DCブ

ロッキング・コンデンサが必要です。

RF

トランスの2次巻線は内部でパッシブミキサに接続されています。トランスの2次側のセンタータップはピン3（CT）に接続されているので、バイパス・コンデンサ（C2）を接続することができます。

C2の値はLO周波数に依存し、ほとんどのアプリケー

5543 F02

ションでは不要です。使用する場合、適切な高周波デカップリングのため、

C2はピン3の2mm以内に配置します。 CTピンの公

称DC電圧は1.2Vです。

RF入力を整合させるには、選択されたLO入力をドライブする

必要があります。広帯域の入力整合は、

L4 = 1.2nHおよびC11

= 0.8pFによって実現されます。 2.6GHz、 3.0GHzおよび3.4GHz

のLO周波数で測定されたRF入力のリターン損失を図4に示します。これらのLO周波数はLOの範囲の低位、中位、および高位の値に対応しています。図4に示されているように、

RF入

力のインピーダンスはLO周波数にいくらか依存します。

LTC5543 C2

RF_IN

CT RF

TO MIXER

2

3

5543 F03

C11 L4

図³．^RF入力回路

図⁴．^RF入力のリターン損失

FREQUENCY (GHz) 352

RF PORT RETURN LOSS (dB)

5

15 10

20 25 30 0

4 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 3.4

5543 F04

3.6 3.8 LO = 3.4GHz LO = 3.0GHz LO = 2.6GHz

(11)

LTC5543

11

5543f

アプリケーション情報

RF周波数に対する RF入力のインピーダンスと入力反射係数

を表1に示します。このデータの基準プレーンはICのピン2です。外部整合はなく、

LOは2.69GHzでドライブされます。

表¹．^RF入力のインピーダンスと^S11

（ピン²、外部整合なし、^LO入力は^2.69GHzでドライブ）

FREQUENCY

(GHz) INPUT

IMPEDANCE

S11

MAG ANGLE

2.0 44.6 + j14.7 0.16 101.3

2.2 41.0 + j11.9 0.16 119.7

2.4 37.7 + j10.7 0.18 132.0

2.6 31.7 + j9.4 0.25 146.2

2.8 26.2 + j18.8 0.38 127.8

3.0 28.3 + j22.4 0.38 118.1

3.2 28.2 + j24.5 0.40 114.3

3.4 27.7 + j27.8 0.43 109.0

3.6 28.7 + j31.2 0.46 102.7

3.8 29.9 + j32.8 0.45 99.2

4.0 30.4 + j33.4 0.44 97.8

LO2_IN

LO1_IN

V_CC2 V_CC1

V_CC3 LO BUFFER

MIXERTO

LTC5543

LO1

LOSEL LOBIAS

LO2

5543 F05

15

11

8 9 6 BIAS

7

C4

4mA C3

14

LO入力

図5に示されているミキサのLO入力回路は、内蔵SPDTスイッチ、バラン・トランス、およびミキサコアをドライブする2段高速リミット差動アンプによって構成されています。

LTC5543のLO

アンプは2.4GHz〜3.6GHzのLO周波数範囲に最適化されています。この周波数範囲より上または下のLO周波数を使うことができますが、性能が低下します。

図⁵．^LO入力回路

LOスイッチは高絶縁性および高速スイッチング（<50ns）向け

に設計されています。これにより、周波数ホッピングのアプリケーションで2個のアクティブ・シンセサイザを使うことができます。

1個のシンセサイザだけを使う場合、使用されないLO入

力は接地することができます。

LOスイッチはV

CC3（ピン14）によって給電され、

LOSELロジック入力（ピン9）によって制御さ

れます。

LO1入力と LO2入力は、 V

CCがデバイスに与えられていると、デバイスがシャットダウンしていても常に50Ωに整合しています。選択されたLO入力のDC抵抗は約20Ωで、選択されていない入力は約50Ωです。

LOスイッチのロジック表を表2に

示します。測定されたLO入力のリターン損失を図6に示します。

表²．^LOスイッチのロジック表

LOSEL アクティブ^LOの入力

“L” LO1

“H” LO2

LOアンプはV

CC1およびVCC2（ピン8とピン6）によって給電されます。デバイスがイネーブルされると（SHDN = “L”）、内部バイアス回路が安定化された4mAの電流をアンプのバイアス入力に与え、それによりアンプは約90mAのDC電流を流します。

この4mAの基準電流はLOBIAS（ピン7）にも接続されているので、アンプのDCバイアス電流を特殊なアプリケーション向けに変更することができます。推奨アプリケーション回路では

LOアンプのバイアスを変更する必要がないので、このピンは

開放回路のままにしておきます。

図⁶．^LO入力のリターン損失

RETURN LOSS (dB)

4

8 6 2

12 10

14

20 18 16 0

3.8 2.4 2.6 2.8 3

5543 F06

3.2 3.4 3.6 NOT SELECTED

OR SHUTDOWN SELECTED

(12)

LTC5543

12

5543f

アプリケーション情報

リミット・アンプは

6dBの入力電力範囲で優れた性能を与え

ますが、公称LO入力レベルは0dBmです。

6dBmより大きなLO

入力電力は内部ESDダイオードを導通させることがあります。

直列コンデンサのC3とC4は入力整合を最適化し、

DCブロッ

キングを与えます。

周波数に対するLO1入力のインピーダンスと入力反射係数を表3に示します。

LO2ポートは、対称的なデバイスのレイアウト

とパッケージングにより全く同一です。

表³．^LO1入力のインピーダンスと周波数

（ピン¹¹、外部整合なし、^{LOSEL =}“^L”）

FREQUENCY

(GHz) INPUT

IMPEDANCE

S11

MAG ANGLE

2.0 28.9 + j3.6 0.27 167.7

2.2 30.8 + j8.7 0.26 149.5

2.4 33.4 + j11.7 0.24 136.8

2.6 34.6 + j13.7 0.24 129.1

2.8 35.3 + j16.2 0.25 121.5

3.0 36.0 + j18.8 0.27 114.3

3.2 37.2 + j22.1 0.28 105.9

3.4 38.7 + j24.6 0.30 99.2

3.6 39.4 + j26.9 0.31 94.8

3.8 39.7 + j29.1 0.33 91.5

4.0 39.6 + j32.4 0.36 87.9

IF出力

図7に示されているIFアンプは、差動オープン・コレクタ出力

（IF^＋とIF）、

DCグランド・リターン・ピン（IFGND）、および内

部バイアスを変更するためのピン（IFBIAS）を備えています。

IF出力は電源電圧（V

CCIF）でバイアスする必要があります。これは整合したインダクタL1とL2を通して与えられます。代わりに、

IF出力をトランスのセンタータップを介してバイアスするこ

とができます。

L1と L2の共通ノードをトランスのセンタータッ

プに接続することができます。各IF出力ピンには約51mAのDC 消費電流（合計102mA）が流れます。

IFGND

（ピン16）は接地する必要があります。そうしないとアンプにはDC電流が流れません。インダクタL3を通して接地すると、アプリケーションによってはLO-IFとRF-IFのリーク性能が改善されることがありますが、それ以外は不要です。

L3の高いDC抵抗によりIFアン

プの消費電流が減少し、そのためRF性能が低下します。

4:1

T1 IF_OUT

V_CC

C10 L2 L1

C8 L3 (OR SHORT)

VCCIF

16 18 19

20

AMPIF

BIAS

102mA

4mA

IFGND

LTC5543

IFBIAS IF⁺ IF^–

R1 (OPTION TO

REDUCE DC POWER)

5543 F07

図⁷．トランスをベースにしたバンドパス整合付き IFアンプの回路図

最適なシングルエンド性能を得るには、外部IFトランスまたはディスクリートのIFバラン回路を通して、差動IF出力を外部で結合する必要があります。評価用ボード（図1と図2を参照）には、インピーダンス変換と差動からシングルエンドへの変換のために4:1の比のIFトランスが使われています。

IF

トランスを取り去り、差動フィルタまたはアンプを直接ドライブすることも可能です。

IFの出力インピーダンスは、 IF周波数では2.4pFに並列に接続

された320Ωとしてモデル化することができます。等価小信号モデル（ボンドワイヤのインダクタンスを含む）を図8に示します。

周波数に依存する差動IF出力のインピーダンスを表4に示します。このデータはパッケージのピンを基準にしており（外付け部品なし）、デバイスとパッケージの寄生要素の影響を含んでいます。

19 18

IF⁺ IF^–

0.9nH 0.9nH

RIF

CIF

LTC5543

5543 F08

図⁸．^IF出力の小信号モデル