概述
LT5522 有源下變頻混頻器專為包括電纜和無線基礎(chǔ)設(shè)施在內(nèi)的高線性度下變頻應(yīng)用而優(yōu)化。該 IC 包括一個用于驅(qū)動雙平衡混頻器的高速差分 LO 緩沖放大器。LO 緩沖器被內(nèi)部匹配成寬帶單端操作方式，且無需外部組件。

RF 輸入端口包括一個集成 RF 變壓器，并被內(nèi)部匹配到 1.2G 到 2.3G 的頻帶內(nèi)，且無需外部組件。采用一個分流電容器或電感器可將 RF 輸入匹配分別下移至 600MHz 或上移至 2.7GHz。該器件所具有的高集成度較大限度地降低了總體解決方案的成本、電路板占用空間和系統(tǒng)級偏差。

LT5522 具有性能高、外形小且沒有額外功耗的特點。
數(shù)據(jù)表：*附件：LT5522 600MHz至2.7GHz高信號電平下變頻混頻器技術(shù)手冊.pdf

應(yīng)用

• 蜂窩、PCS 和 UMTS 頻段基礎(chǔ)設(shè)施
• CATV 下行鏈路基礎(chǔ)設(shè)施
• 2.4GHz ISM
• 高線性度下變頻器應(yīng)用

特性

• 內(nèi)部片上 RF 輸入變壓器
• 50Ω 單端 RF 和 LO 端口
• 高輸入 IP3：+25dBm/ 900MHz
  +21.5dBm/ 1900MHz
• 低功耗：280mW (典型值)
• 集成 LO 緩沖器：低 LO 驅(qū)動電平
• 高 LO-RF 和 LO-IF 隔離度
• 寬 RF 頻率范圍：0.6GHz 至 2.7GHz*
• 外部組件非常少
• 使能功能
• 4.5V 至 5.25V 電源電壓范圍
• 16 引腳 (4mm x 4mm) QFN 封裝

典型應(yīng)用

典型交流性能特征

引腳功能

• NC（引腳1、4、8、13、16） ：內(nèi)部未連接。為改善本振到射頻以及本振到中頻的隔離效果，這些引腳應(yīng)在電路板上接地。
• RF + 、RF -（引腳2、3） ：射頻信號差分輸入引腳。射頻輸入信號應(yīng)施加到RF - 引腳（引腳3），RF + 引腳（引腳2）必須接地。這些引腳是射頻輸入巴倫的初級側(cè)，其直流電阻較低。如果射頻源未進(jìn)行直流阻斷，則必須使用串聯(lián)隔直電容。
• EN（引腳5） ：使能引腳。當(dāng)輸入使能電壓高于3V時，通過引腳6、7、10和11供電的混頻器電路被啟用。當(dāng)輸入電壓低于0.3V時，所有電路均被禁用。使能引腳典型輸入電流在EN = 5V時為55μA，EN = 0V時為0μA。EN引腳不應(yīng)懸空。在正常工作條件下，即使在啟動時，EN引腳電壓也不應(yīng)超過VCC + 0.3V。
• VCC1（引腳6） ：本振緩沖器電路電源引腳。典型電流消耗為22mA。該引腳應(yīng)外部連接到VCC2引腳，并用0.01μF和3.3μF電容去耦。
• VCC2（引腳7） ：偏置電路電源引腳。典型電流消耗為4mA。該引腳應(yīng)外部連接到VCC1引腳，并用0.01μF和3.3μF電容去耦。
• GND（引腳9、12） ：接地引腳。這些引腳內(nèi)部連接到背面接地層，以改善隔離效果。它們應(yīng)連接到電路板上的射頻地，盡管并非旨在替代通過封裝背面觸點進(jìn)行的主接地連接。
• IF - 、IF +（引腳10、11） ：中頻信號差分輸出引腳。可能需要進(jìn)行阻抗變換以匹配輸出。這些引腳必須通過阻抗匹配電感、射頻扼流圈或變壓器中心抽頭連接到VCC。
• LO - 、LO +（引腳14、15） ：本地振蕩器信號差分輸入引腳。本振輸入也可單端驅(qū)動。這些引腳在內(nèi)部匹配至50Ω，用于單端操作。如果本振源未交流耦合，則必須使用串聯(lián)隔直電容。
• 裸露焊盤（引腳17） ：整個芯片的電路接地返回端。必須焊接到印刷電路板接地層。

框圖

應(yīng)用信息

引言

LT5522 由一個高線性度雙平衡混頻器、射頻緩沖放大器、高速限幅本振緩沖放大器以及偏置/使能電路組成。這款芯片針對射頻輸入信號在400MHz至2.7GHz范圍、本振信號在400MHz至2.7GHz范圍的下變頻應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化。在更寬的射頻輸入頻率范圍內(nèi)也可運(yùn)行，不過性能會有所下降。

中頻輸出可匹配低至100kHz或高至1GHz的中頻頻率。射頻、本振和中頻端口均為差分端口，盡管射頻和本振端口在內(nèi)部已匹配，可像圖2所示那樣進(jìn)行單端驅(qū)動。LT5522已針對使用單端射頻和本振驅(qū)動的情況進(jìn)行了特性表征和生產(chǎn)測試。既可以使用低邊本振注入，也可以使用高邊本振注入。

有兩種評估板可供選擇。標(biāo)準(zhǔn)評估板適用于大多數(shù)應(yīng)用，包括蜂窩通信、個人通信系統(tǒng)（PCS）、通用移動通信系統(tǒng)（UMTS）以及2.4GHz頻段應(yīng)用。圖2展示了其原理圖，圖18展示了電路板布局。標(biāo)準(zhǔn)評估板上的140MHz中頻輸出頻率可通過修改匹配元件輕松改變。第二種評估板適用于CATV應(yīng)用，集成了寬帶中頻輸出巴倫。圖19展示了CATV評估板的原理圖。在圖3中展示了該評估板的布局情況。

射頻輸入端口

如圖4所示，混頻器的射頻輸入由一個集成巴倫和一個高線性度差分放大器組成。巴倫的初級端分別連接到RF + 和RF - 引腳（引腳2和3）。巴倫的次級端在內(nèi)部連接到放大器的差分輸入端。

對于單端工作模式，將RF + 引腳接地，RF - 引腳作為射頻輸入。也可以選擇將RF - 引腳接地并驅(qū)動RF + 引腳，不過這樣本振到射頻的隔離度會略有下降。由于巴倫初級端的一個端子接地，射頻源必須交流耦合。如果射頻源存在直流電壓，則必須在射頻輸入引腳處串聯(lián)一個隔直電容。

如圖5所示，無外部匹配時，射頻輸入回波損耗在1.2GHz至2.4GHz頻段大于10dB。通過在射頻輸入引腳處添加一個并聯(lián)電容，可將匹配下移至更低頻率。圖5繪制了兩個示例。在引腳3附近放置一個2.2pF電容，可實現(xiàn)900MHz匹配。在引腳3（位于50Ω傳輸線上）上方450mm處放置一個8.2pF電容，可實現(xiàn)450MHz匹配。通過在引腳3附近添加一個并聯(lián)電感，也可將匹配上移至更高頻率。圖5展示了一個示例，其中3.9nH電感可實現(xiàn)2.3GHz匹配。

射頻輸入阻抗和反射系數(shù)（S11）與頻率的關(guān)系列于表 1。所列數(shù)據(jù)以 RF + 引腳接地時的 RF - 引腳為參考（無外部匹配）。這些信息可用于濾波器或模擬器中，以模擬板級對輸入匹配的影響，或設(shè)計定制的寬帶輸入匹配網(wǎng)絡(luò)。

使用圖 6 所示的并聯(lián)電感/串聯(lián)電容網(wǎng)絡(luò)可輕松實現(xiàn)寬帶射頻輸入匹配。該網(wǎng)絡(luò)在低頻和高頻下均能提供良好的回波損耗，同時在中頻段保持合理的回波損耗。如圖 7 所示，使用圖 6 所示的元件值，射頻輸入回波損耗在 715MHz 至 2.3GHz 頻段大于 12dB。在 850MHz 和 1900MHz 頻率下輸入匹配最佳，適用于三頻 GSM 應(yīng)用。
本振輸入端口

本振緩沖放大器由高速限幅差分放大器組成，旨在高線性度驅(qū)動混頻器四對管。LO + 和 LO - 引腳設(shè)計用于單端驅(qū)動，不過若有差分本振源，也可采用差分驅(qū)動。原理圖如圖 8 所示。圖 9 展示了實測回波損耗。

本振源必須交流耦合，以避免對靜電放電（ESD）二極管進(jìn)行正向偏置。如果本振源存在直流電壓，則必須在本振輸入引腳處串聯(lián)一個隔直電容。

本振輸入阻抗和反射系數(shù)（S11）與頻率的關(guān)系列于表 2。所列數(shù)據(jù)以 LO - 引腳接地時的 LO + 引腳為參考。