混频器电路设计实例.ppt

5.4混频器电路设计实例,5.4.1基于T0785的8001000MHz上变频器电路,T0785是一个高线性度的有源混频器，芯片内部包含一个IF中频放大器、一个LO本振放大器、混频器和混频器输出缓冲器，采用TSSOP-16封装，可应用在AMPS/GSM/TDMA/CDMA发射机、高性能无线数字通信系统中。T0785混频器适用的射频频率fRF范围为8001000MHz，本振频率fLO范围600700MHz，中频频率fIF范围30400MHz，可以提供14dB的变频增益，输出IP3为22dBm，输出P1dB为30dBm。它使用一个5V的电源电压，电流消耗200mA。射频RF输入与本振LO输入可以采用差分或单端驱动形式，具有低的LO-RF和LO-IF泄漏，典型值为35dBm。T0785的中频放大器、射频放大器和本机振荡器端口都在内部匹配到50，不需要外部匹配网络，使用方便，减少了外部元件。T0785具有完全的ESD保护。T0785的应用电路原理图和印制板图如图5.4.1所示，应用电路元器件参数见表5.4.1。,图5.4.1T0785的应用电路原理图和印制板图,5.4.2基于LT5511的4003000MHz上变频器电路,LT5511混频器芯片内部包含一个差分本振缓冲放大器、双平衡混频器和偏置/使能电路，它的LO、RF和IF端口能够与宽频率范围内的各种放大器匹配。高性能的本振缓冲器允许使用一个单端的本机振荡器源，不需要使用不平衡变压器。LT5511射频输出频率范围为4003000MHz，本振输入频率范围为4002700MHz，中频输入频率范围为10300MHz。LT5511在IF输入信号电平为5dBm，在射频输出频率为950MHz时，IIP3为+17dBm。在射频输出频率为1900MHz时，IIP3为+15.5dBm。输入1dB压缩点为+6dBm。本振输入功率155dBm，本振缓冲器驱动电平为10dBm。电源电压范围为4.05.25V，电流消耗65mA。采用TSSOP-16封装形式。LT5511的950MHz应用电路原理图和印制板图如图5.4.2所示，元器件参数见表5.4.2。,图5.4.2LT5511的950MHz应用电路原理图、元器件布局图和印制板图,5.4.3基于MC13143的DC2.4GHz线性混频器电路,MC13143是一个双平衡混频器，具有超小功率、输入和输出频带宽、混频器线性度高等技术特点，广泛用于02.4GHz的上变频和下变频电路中。MC13143电源电压工作范围为1.86.5V，其功耗为1.8mW。MC13143射频输入端为单端方式，本地振荡器输入端和中频输出端为差分方式。混频器电压转换增益为9.0dB。MC13143采用了新的电路设计技术，确保在50线性输入阻抗时，能获得高的三阶互调截点（+20dBm）、高直线性度和高1.0dB输出压缩点。,MC13143采用CASE751SO-8封装形式，可应用于无线区域网络（WLAN）、数字式无线通信系统（DECT）、数字式无线电话系统（PHS）、个人随身通信服务（PCS）、卫星定位系统（GPS）、蜂窝系统、移动通信无线系统、902928MHz的无绳电话机等。MC13143的应用电路原理图和印制板图如图5.4.3所示。采用16:1变压器和LC匹配网络的窄带中频输出电路如图5.4.4和图5.4.5所示。,图5.4.3MC13143应用电路原理图和印制板图,图5.4.4采用16:1变压器的窄带中频输出电路,图5.4.5采用LC匹配网络的窄带中频输出电路,5.4.4基于LT5512的DC3GHz下变频器电路,LT5512是一个宽带的、高线性度的混频器集成电路，芯片内部包含一个射频缓冲放大器、一个差分的LO（本机振荡器）缓冲器放大器、双平衡混频器和偏置/使能电路。集成的RF缓冲放大器改善了LO-RF隔离度，不需要精确的外部偏置电阻。LT5512采用的是一个高线性度的无源二极管混频器电路结构，混频器变换增益1dB。RF输入频率范围DC3000MHz，LO输入频率范围DC3000MHz，IF输出频率范围DC2000MHz。,LT5512具有高IIP3：在950MHz时为+20dBm，在1900MHz时为+17dBm。SSB噪声系数在1900MHz时为14dB。集成的LO缓冲器不易受LO驱动电平的影响，可以使用单端或差分LO信号，LO输入功率为155dBm，具有高的LO-RF隔离度，具有使能控制功能。LT5512电源电压范围为4.55.25V，电流消耗74mA，低功耗模式电流消耗100A。LT5512采用4mm4mmQFN封装形式。LT55121900MHz下变频器（PCS/UMTS应用）应用电路原理图、元器件布局图和印制板图如图5.4.6所示，元器件参数见表5.4.3。,图5.4.6LT55121900MHz下变频器（PCS/UMTS应用）应用电路原理图、元器件布局图与印制板图,5.4.5基于LT5500的1.82.7GHzLNA/混频器电路,LT5500是一个包含有低噪声放大器（LNA）、一个混频器和一个LO缓冲器的接收器前端IC，采用SSOP-24封装，可应用于IEEE802.11和802.11bDSSS及FHSS、高速无线LAN和区域性环路。LT5500的工作电压为1.85.25V，电流消耗33mA，待机模式电流消耗225A。LT5500的LNA有高增益和低增益两种工作模式。在2.5GHz频段，LNA高增益模式具有13.5dB的增益和4dB的噪声系数（NF），在低增益模式具有14dB的增益和一个+8dBm的IIP3。混频器由一个有双平衡混频器单元的单端输入差分对组成。在2.5GHz频段，在10dBm的LO输入功率时，混频器具有5dB的转换增益和2.5dBm的IIP3。3个端口的隔离度，LO-IF隔离度达36dB，LO-RF隔离度达36dB，RF-LO隔离度达40dB。混频器中频输出频率范围是200450MHz。,图5.4.7LT5500的2.5GHz应用电路、元器件布局图和印制板图,LT5500的工作模式由引脚端EN和GS控制。电路的每个信号端口需要匹配元器件。在LNA的输入端必须采用交流耦合，如果频带选择滤波器是采用交流耦合，那么不需要另外的交流耦合元器件。混频器输入引脚端也需要同样的考虑。LO端口可以采用单端或者差分匹配结构。差分结构需要使用变压器。IF输出可以采用基于变压器的匹配或者基于分立元件的匹配。电路主要使用尺寸为0402贴片元件，使寄生电容和电感最小化。所有的表面装配的贴片电感都必须有高的自谐振频率。,在印制板的底部放置LO信号导线，可以提高LO隔离和元器件安装密度。允许在LNA输出端和混频器输入端间放置匹配元件或级间滤波器。在LNA和混频器输出端的上拉电感旁尽可能近地放置接地旁路电容。VCC线必须为低阻抗和采用宽带电容来去耦。去耦电容应尽可能接近VCC引脚端。尽可能避免使用长导线，长的RF导线将导致信号辐射，减弱隔离和增加损耗。,