140 MHz - 1000 MHz正交調(diào)制器AD8345：特性、應(yīng)用與設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在當(dāng)今的通信技術(shù)領(lǐng)域，射頻集成電路（RFIC）的性能對(duì)于各類通信系統(tǒng)的高效運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。AD8345作為一款出色的硅基RFIC正交調(diào)制器，在140 MHz至1000 MHz的頻率范圍內(nèi)展現(xiàn)出卓越的性能，為眾多通信應(yīng)用提供了可靠的解決方案。

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一、AD8345的特性亮點(diǎn)

1. 寬頻率范圍與高性能指標(biāo)

AD8345的工作頻率范圍為140 MHz至1000 MHz，在800 MHz時(shí)具有+2.5 dBm的P1dB，噪聲底為?155 dBm/Hz。其0.5度RMS相位誤差（IS95）和0.2 dB的幅度平衡，確保了對(duì)中頻載波的高性能直接調(diào)制。

2. 低功耗與兼容性

該調(diào)制器采用單一2.7 V至5.5 V電源供電，功耗較低。同時(shí)，它與AD8346和AD8349引腳兼容，方便工程師進(jìn)行設(shè)計(jì)替換和升級(jí)。其16引腳的TSSOP_EP封裝，也便于在電路板上進(jìn)行布局。

二、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛

1. 通信系統(tǒng)

在蜂窩通信系統(tǒng)中，如W - CDMA/CDMA/GSM/PCS/ISM收發(fā)器，AD8345可作為中頻發(fā)射調(diào)制器，實(shí)現(xiàn)高效的信號(hào)調(diào)制。在固定寬帶接入系統(tǒng)LMDS/MMDS以及無線局域網(wǎng)、無線本地環(huán)路等應(yīng)用中，也能發(fā)揮重要作用。

2. 電視與廣播

在數(shù)字電視/CATV調(diào)制器中，AD8345可直接調(diào)制本振信號(hào)，產(chǎn)生QPSK和各種QAM格式的信號(hào)，滿足數(shù)字電視和有線電視系統(tǒng)的需求。

3. 信號(hào)生成

它還可與直接數(shù)字合成器配合使用，在混合鎖相環(huán)中生成具有毫赫茲分辨率的寬頻率范圍信號(hào)。

三、功能原理與電路設(shè)計(jì)

1. 功能原理

AD8345主要由本地振蕩器（LO）接口、混頻器、差分電壓 - 電流（V - to - I）轉(zhuǎn)換器、差分 - 單端（D - to - S）轉(zhuǎn)換器和偏置電路組成。LO接口將外部LO信號(hào)精確地分成兩個(gè)正交分量，分別與基帶I和Q差分輸入信號(hào)進(jìn)行混頻，最后在輸出級(jí)將兩個(gè)混頻器的輸出組合，提供50 Ω的單端驅(qū)動(dòng)輸出。

2. 基本連接

使用AD8345時(shí)，需在VPS1和VPS2引腳施加2.7 V至5.5 V的單一電源，并使用1000 pF和0.01 μF的電容進(jìn)行去耦。使能引腳（ENBL）需拉高以正常工作，COM1至COM3應(yīng)連接到低阻抗接地平面。

3. LO驅(qū)動(dòng)

為了在輸出端實(shí)現(xiàn)最大的LO抑制，推薦使用差分LO驅(qū)動(dòng)?？赏ㄟ^一個(gè)50 Ω電阻與設(shè)備的高輸入阻抗相結(jié)合，提供約50 Ω的整體輸入阻抗。LO驅(qū)動(dòng)電平為?2 dBm時(shí)，輸出噪聲最低。

4. 基帶I和Q通道驅(qū)動(dòng)

I和Q通道基帶輸入應(yīng)采用差分驅(qū)動(dòng)。在 (V_{s}=5V) 時(shí)，驅(qū)動(dòng)信號(hào)應(yīng)為1.2 V p - p的差分信號(hào)，偏置電平為0.7 V。若電源電壓較低，需相應(yīng)降低I和Q通道輸入的峰 - 峰電壓，以避免輸入削波。

5. 降低LO泄漏

通過在I和Q輸入上施加偏移補(bǔ)償電壓，可以進(jìn)一步降低LO泄漏。具體操作是在單邊帶配置下，分別調(diào)整I和Q DAC的偏移電壓，直到LO泄漏達(dá)到最小值。

6. 單端I和Q驅(qū)動(dòng)

當(dāng)只有單端I和Q信號(hào)可用時(shí)，可使用如AD8132或AD8138等差分放大器來生成所需的差分驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

7. RF輸出

RF輸出設(shè)計(jì)用于驅(qū)動(dòng)50 Ω負(fù)載，應(yīng)進(jìn)行交流耦合。當(dāng)I和Q輸入由1.2 V p - p信號(hào)正交驅(qū)動(dòng)時(shí)，輸出功率約為?1 dBm，且RF輸出阻抗非常接近50 Ω，無需額外的匹配電路。

四、性能測試與評(píng)估

1. 測試設(shè)置

通過單邊帶（SSB）設(shè)置和調(diào)制波形設(shè)置對(duì)AD8345進(jìn)行性能測試。SSB設(shè)置用于評(píng)估產(chǎn)品作為單邊帶調(diào)制器的性能，調(diào)制波形設(shè)置則用于評(píng)估其在調(diào)制波形下的性能。

2. 不同通信標(biāo)準(zhǔn)測試

在CDMA IS95、WCDMA 3GPP和GSM等通信標(biāo)準(zhǔn)下，對(duì)AD8345的鄰道功率比（ACPR）、誤差矢量幅度（EVM）等參數(shù)進(jìn)行測試，結(jié)果表明該調(diào)制器能夠滿足這些標(biāo)準(zhǔn)的要求。

五、封裝與訂購信息

1. 封裝形式

AD8345采用16引腳的TSSOP_EP封裝，為了獲得最佳的熱導(dǎo)率，可將暴露的焊盤焊接到接地平面的暴露金屬上。

2. 訂購選項(xiàng)

提供多種訂購選項(xiàng)，包括不同的包裝形式（管裝和7英寸卷帶包裝），以及無鉛版本可供選擇。同時(shí)，還提供評(píng)估板，方便工程師進(jìn)行測試和開發(fā)。

AD8345以其優(yōu)異的性能、廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和靈活的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，成為電子工程師在射頻調(diào)制領(lǐng)域的理想選擇。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，工程師們需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理配置各項(xiàng)參數(shù)，以充分發(fā)揮AD8345的優(yōu)勢。你在使用AD8345的過程中遇到過哪些挑戰(zhàn)呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。