8 to 21 GHz Output x2 Active Frequency Multiplier ADH561S：技術(shù)解析與應用指南
8 to 21 GHz Output x2 Active Frequency Multiplier ADH561S：技術(shù)解析與應用指南
在電子工程領域，頻率乘法器是實現(xiàn)頻率轉(zhuǎn)換和信號處理的關(guān)鍵組件。今天，我們將深入探討Analog Devices公司的ADH561S——一款8至21 GHz輸出的x2有源頻率乘法器，為電子工程師們提供全面的技術(shù)解析和應用指導。
文件下載：ADH561S.pdf
一、規(guī)格概述
ADH561S的規(guī)格遵循MIL - PRF - 38534 class K標準，不過有部分內(nèi)容在此文檔中進行了修改。其制造流程參考了SPACE DIE BROCHURE，此數(shù)據(jù)手冊詳細介紹了該產(chǎn)品的太空級版本，而商業(yè)產(chǎn)品級別的更詳細操作說明和完整數(shù)據(jù)手冊可在https://www.analog.com/hmc561 - die查詢。
二、產(chǎn)品信息
1. 產(chǎn)品型號
具體型號為ADH561 - 000C，是一款8至21 GHz輸出的GaAs PHEMT MMIC x2有源頻率乘法器。
2. 芯片信息
- 芯片尺寸與厚度：芯片尺寸為34.2 mils x 60.2 mils，厚度為4 mils，鍵合焊盤和背面金屬化層材料為Au。
-
焊盤描述： Pad Number Function Description Interface Schematic 2 RFIN 焊盤交流耦合并匹配到50歐姆 3 Vgg 放大器增益控制，調(diào)節(jié)使Idd1 + Idd2 = 98 mA（典型值） 4, 5 Vdd1, Vdd2 建議在每個焊盤上使用100 pF和0.1 μF的外部旁路電容，電源電壓(+5 V ± 0.5 V) 6 RFOUT 焊盤交流耦合并匹配到50歐姆 1, 7, Die Bottom GND 這些焊盤和芯片底部必須連接到RF/DC接地
三、產(chǎn)品規(guī)格
1. 絕對最大額定值
| RF Input Power (Vdd1 = Vdd2 = +5 V) | +10 dBm |
|---|---|
| Supply Voltage (Vdd1, Vdd2) | +5.5 Vdc |
| Channel Temperature | 175 °C |
| Thermal Resistance (Channel to die bottom) | 116 °C/W |
| Storage Temperature Range | -65 °C to +150 °C |
| Operating Temperature Range (TA) (Performance) | -40 °C to +85 °C |
| Operating Temperature Range (TA) | -55 °C to +85 °C |
| ESD Sensitivity (HBM) | Class 0 |
2. 推薦工作條件
- 電源電壓 (Vdd1 = Vdd2)：+4.5 Vdc至 +5.5 Vdc
- 驅(qū)動電平范圍：0 dBm至 +6 dBm
3. 標稱工作性能特性
| Fo Isolation (with respect to output level) | 158 dBc |
|---|---|
| 3Fo Isolation (with respect to output level) | 19 dBc |
| 4Fo Isolation (with respect to output level) | 15 dBc |
| Input Return Loss | 15 dB |
| Output Return Loss | 12 dB |
| SSB Phase Noise (100 kHz Offset) |
4. 標稱隔離性能特性
此部分規(guī)格適用于 (T_{A}=25^{circ} C)、(Vdd1 = Vdd2 = +3.5 Vdc)、+5 dBm驅(qū)動電平、Idd (Idd 1 + Idd 2)=98 mA 以及RFOUT頻率范圍為8 GHz至21 GHz的情況。
四、芯片鑒定
芯片鑒定遵循MIL - PRF - 38534的K類版本附錄C表C - II，但有部分修改：
五、芯片電氣特性
1. 芯片電氣特性表I
| Parameter | Symbol | Conditions | Limits | Unit | |
|---|---|---|---|---|---|
| Min | Max | ||||
| Output Power | POUT | 14 | dBm | ||
| Supply Current (Idd1 + Idd2) | Idd | No Drive level applied at RFIN | 126 | mA |
2. 鑒定樣品電氣特性表II
此表給出了不同頻率和溫度條件下的輸出功率和電源電流的限制。
3. 老化/壽命測試增量限制表III
| Parameter | Symbol | Delta | Unit |
|---|---|---|---|
| Output Power | POUT | ± 1 | dB |
| Supply Current (Idd1 + Idd2) | Idd | ± 10 | % |
六、芯片外形
詳細給出了各個焊盤的尺寸和描述，同時對芯片的厚度、鍵合焊盤金屬化、背面金屬化等信息進行了說明。
七、應用說明
芯片應使用共晶混合物或?qū)щ姯h(huán)氧樹脂直接連接到接地平面。推薦使用0.127 mm（5 mils）厚的氧化鋁薄膜基板上的50 Ω微帶傳輸線來傳輸射頻信號。若使用0.254 mm（10 mils）厚的氧化鋁薄膜基板，需將芯片抬高0.15 mm（6 mils），使芯片表面與基板表面共面。微帶基板應盡可能靠近芯片，以減少鍵合線長度，典型的芯片與基板間距為0.076 mm至0.152 mm（3至6 mils）。
八、典型性能特性
所有典型性能特性在 (Vdd 1=Vdd 2=+5 Vdd)、(Idd1 + Idd2 = 98 mA)、+5 dBm驅(qū)動電平以及 (T_{A}=+25^{circ} C) 條件下適用，給出了輸出功率與溫度、電源電壓、驅(qū)動電平的關(guān)系，以及隔離度與輸出頻率、溫度的關(guān)系等圖表。
九、芯片封裝信息
標準封裝為GP - 2（凝膠包裝），若需要替代封裝信息，可聯(lián)系Analog Devices Inc。
十、總結(jié)
ADH561S作為一款高性能的8至21 GHz輸出x2有源頻率乘法器，具有明確的規(guī)格和性能特性。電子工程師在設計過程中，需要根據(jù)其絕對最大額定值、推薦工作條件等參數(shù)進行合理的電路設計和布局。同時，在應用過程中要注意芯片的安裝方式和電氣特性的測試，以確保產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性。大家在實際應用中是否遇到過類似頻率乘法器的使用問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。
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