CATV上行放大器選擇指南

摘要：本選擇指南提供了MAX3503、MAX3505、MAX3507、MAX3509、MAX3510、MAX3514和MAX3516上行驅動放大器在電纜調制解調器和CATV系統中的差別。這些器件均符合DOCSIS及EuroDOCSIS標準。

概述

本應用筆記對Maxim CATV上行放大器的特性和功能進行了比較。文中描述了6種器件，并給出了它們主要的功能差異和工作特性曲線。

MAX3510

MAX3510推出后，立刻成為CATV上行放大器的行業標準。該芯片采用差分輸入/輸出模式，且為電流驅動輸出。MAX3510的突發通/斷瞬態電平遠遠優于DOCSIS標準(參見圖1)。輸出為60dBmV時，MAX3510可保證37mVp-p的最大瞬態電平，典型值能達到7mVp-p，這些都遠低于DOCSIS中設定的100mVp-p的限制。而且，MAX3510還提供優于DOCSIS規定的發射禁止模式下帶內噪聲低于-59dBmV的指標，在0°C至+85°C的工作溫度范圍內、發射禁止模式下，MAX3510最大輸出噪聲為-70dBmV。


圖1. DOCSIS規定的突發通/斷瞬態電平

MAX3514

MAX3514是針對Euro-DOCSIS的擴展頻率范圍(65MHz)設計的，它與MAX3510一樣，也是采用差分輸入/輸出模式，且為電流驅動輸出。該芯片在整個溫度和增益代碼范圍內具有更加嚴謹的增益特性(參見圖2)。±1dB的典型增益變化范圍(固定增益代碼，0°C至85°C)允許雙工濾波器存在1dB的帶內波動。使得電纜調制解調器固件對功率電平的校正更加容易。MAX3514完全符合DOCSIS和雙重設計的EuroDOCSIS/DOCSIS電纜調制解調器規范。MAX3514正在取代MAX3510成為新的行業標準。MAX3514與MAX3510的引腳完全兼容。


圖2. DOCSIS規定的上行功率電平和MAX3514的性能

MAX3514提供優于DOCSIS規定的發射禁止模式下帶內噪聲低于-59dBmV的指標，在0°C至+85°C工作溫度范圍內、發射禁止模式下，MAX3514最大輸出噪聲為-71dBmV。DOCSIS要求50dB的輸出功率范圍(參見圖3)和1dB的增益級差。


圖3. DOCSIS規定的上行功率電平

實際應用中可能需要更寬的范圍以克服在42MHz的頻帶邊緣上放大器的增益損耗和雙工器損耗(參見圖4)。當然，這取決于具體的雙工器設計特性。


圖4. 頻帶邊緣損耗

MAX3514可提供56dB的增益控制范圍和0.5dB的增益級差。MAX3514具有很好的諧波特性，數據說明書中給出的指標是：輸出61dBmV時，如果輸入頻率33MHz、二次諧波失真為-55dBc；如果輸入頻率22MHz、三次諧波失真為-55dBc。諧波特性改善了系統的低頻性能，很容易滿足DOCSIS關于帶內雜散信號輻射(參見圖5)的規范。


圖5. DOCSIS規定的帶內雜散輻射

MAX3509

MAX3509具有MAX3510所提供的功能，另外它還具有相當高的輸出擺幅(+68dBmV) 。該芯片的特點是電壓驅動、近零阻抗的差分輸出，適用于提供外部總線端接(比如：通過10dB耦合器)的系統。可采用1:1輸出變壓器，該芯片能在給定電源下提供最高的驅動電平。待機電流只有7.8mA，在功率敏感系統中大大降低了平均功率損耗。

MAX3517

MAX3517實質上就是外置輸出匹配電阻的MAX3514。這為定制調諧輸出變壓器和獨特的雙工器源阻抗提供了靈活選擇。

MAX3516

MAX3516用來處理電纜電話和機頂盒的高輸出功率。它基本上是在MAX3514的基礎上增加了3dB增益和大尺寸、熱增強型封裝20引腳TSSOP-EP，裸露焊盤有利于散熱和提高芯片的可靠性。

MAX3503

The MAX3503 drives 61dBmV (QPSK) into a 75Ω load. By using a 3.3V supply a 5V regulator and associated power supply circuitry may be eliminated resulting in reduced BOM cost. Gain control is available in 0.5dB steps. The device operates over a frequency range of 5MHz to 65MHz.

MAX3505

The MAX3505 is basically a MAX3503 designed to operate with a 5V supply. The MAX3505 has very good linearity and can deliver +64dBmV.

MAX3507

The MAX3507 is capable of generating +63dBmV output. The on-chip anti-alias lowpass filter saves BOM cost and significant space reduction. The optional positive slope generator provides system design flexibility.

MAX3532

在新的設計中，并不推薦使用MAX3532，可用MAX3510、MAX3514和MAX3516替代。

基于市場的選擇指南

基于功率特性的選擇指南