LT5525 900MHz 高線性、低功耗下變頻混頻器演示電路快速上手指南
LT5525 900MHz 高線性、低功耗下變頻混頻器演示電路快速上手指南
作為電子工程師，在設(shè)計(jì)無線通信系統(tǒng)時(shí)，混頻器是關(guān)鍵部件之一。今天就來介紹一款出色的混頻器——LT5525，以及與之相關(guān)的演示電路 792A。
文件下載：DC792A.pdf
一、LT5525 混頻器概述
功能特點(diǎn)
演示電路 792A 采用了 LT5525 混頻器，其具備高線性、低功耗的特點(diǎn)。RF 輸入頻率為 900MHz，IF 輸出頻率為 140MHz。LT5525 是一款針對(duì)高線性應(yīng)用優(yōu)化的低功耗寬帶混頻器，適用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸、電纜基礎(chǔ)設(shè)施和無線基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)等。
內(nèi)部結(jié)構(gòu)
它內(nèi)部包含一個(gè)內(nèi)部匹配的高速 LO 放大器，驅(qū)動(dòng)雙平衡有源混頻器核心。集成的 RF 緩沖放大器提供了出色的 LO - RF 隔離。RF 和 IF 端口能在很寬的頻率范圍內(nèi)輕松匹配，可用于各種不同的應(yīng)用場景。
與無源混頻器對(duì)比
與無源混頻器相比，LT5525 具有明顯優(yōu)勢。無源混頻器存在轉(zhuǎn)換損耗，且需要高 LO 驅(qū)動(dòng)電平；而 LT5525 在顯著更低的 LO 輸入電平下就能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換增益，并且對(duì) LO 功率電平變化的敏感度低得多。
二、性能參數(shù)
| 在典型工作條件下（ (V{C C}=5 ~V) ，EN = High， (f{R F}=1900 MHz) ， (P{RF}=-15 dBm) ， (f{L 0}=1760 MHz) ， (P{L 0}=-5 dBm) ， (f{IF}=140MHz) ， (T_{A}=25^{circ} C) ），其性能參數(shù)如下： | 參數(shù) | 條件 | 值 |
|---|---|---|---|
| 電源電壓 | 3.6V 到 5.3V | ||
| 電源電流 | EN = High | 28mA | |
| 最大關(guān)斷電流 | EN = Low | 100μA | |
| RF 到 LO 隔離 | 38dB | ||
| 轉(zhuǎn)換增益 | -1.9dB | ||
| 三階截點(diǎn) | 雙音， -15dBm/音，?f = 1MHz | 17.6dBm | |
| 單邊帶噪聲系數(shù) | 15.1dB | ||
| LO 到 RF 泄漏 | -43dBm | ||
| LO 到 IF 泄漏 | -39dBm | ||
| 2RF - 2LO 輸出雜散產(chǎn)物 | (f{RF} = f{LO} ± f{IF}/2) ， (f{RF} = 1830MHz) ， (P{RF} = -15dBm) ， (f{LO} = 1760MHz) | -53dBc | |
| 3RF - 3LO 輸出雜散產(chǎn)物 | (f{RF} = f{LO} ± f{IF}/3) ， (f{RF} = 1806.67MHz) ， (P{RF} = -15dBm) ， (f{LO} = 1760MHz) | -59dBc | |
| 輸入 1dB 壓縮點(diǎn) | +4dBm |
三、絕對(duì)最大輸入額定值
- 電源電壓：5.5V
- 使能電壓： - 0.3V 到 (V_{c c}+0.3 ~V)
- RF 輸入功率： + 10dBm
- LO 輸入功率： + 10dBm
四、頻率范圍
演示電路 792A 針對(duì) 1900MHz RF 到 140MHz IF 的下變頻進(jìn)行了優(yōu)化，支持低邊或高邊 LO 注入。RF 輸入端口在 1300MHz 到 2300GHz 頻率范圍內(nèi)具有優(yōu)于 12dB 的回波損耗，IF 輸出端口在 140MHz 匹配，10dB 回波損耗帶寬為 50MHz。通過適當(dāng)匹配，RF 和 IF 端口可調(diào)整到其他頻率工作，具體可參考 LT5525 數(shù)據(jù)手冊的應(yīng)用信息部分。LO 輸入內(nèi)部匹配到 50Ω。
五、快速啟動(dòng)步驟
設(shè)備連接
- 通過同軸電纜將信號(hào)發(fā)生器輸出連接到演示板的 RFin 端口（SMA 連接器 J1）和 LOin 端口（SMA 連接器 J3）。
- 通過同軸電纜將演示板的 IFout 端口（SMA 連接器 J2）連接到頻譜分析儀輸入。
- 將直流電源負(fù)極 (-) 輸出連接到演示板的 GND 引腳（E2 或 E4）。
- 將直流電源正極 (+) 輸出（3.6V 到 5.25V）連接到演示板的 Vcc 引腳（E1），注意不要超過 5.5V 的絕對(duì)最大電源電壓。
- 使用跳線電纜將演示板的 Vcc 引腳（E3）連接到 EN 引腳（E1），此時(shí)探測器啟用，可進(jìn)行測量。同時(shí)要確保在給 Vcc 引腳供電后再給 EN 引腳供電，且 EN 引腳上的電壓絕不能超過 Vcc 引腳電壓 + 0.3V。
信號(hào)設(shè)置與測量
- 應(yīng)用 RF 和 LO 輸入信號(hào)進(jìn)行交流測量，注意不要超過 + 10dBm 的絕對(duì)最大 RF 和 LO 輸入功率。
- 設(shè)置 LO 信號(hào)發(fā)生器（#1）為演示板 LO 輸入端口提供 1760MHz、 - 5dBm 的 CW 信號(hào)。
- 設(shè)置 RF 信號(hào)發(fā)生器（#2 和 #3）為演示板 RF 輸入端口提供兩個(gè) - 15dBm 的 CW 信號(hào)，一個(gè)頻率為 1900MHz，另一個(gè)為 1901MHz。
- 設(shè)置頻譜分析儀的頻率范圍以捕獲 140MHz 的 IF 輸出，并使用足夠的頻譜分析儀輸入衰減以避免儀器飽和。
- 測量轉(zhuǎn)換增益和輸入三階截點(diǎn)：
- 轉(zhuǎn)換增益 (G C = P1 - Pin)
- 輸入三階截點(diǎn) (IIP3 = (P1 - P3) / 2 + Pin) 其中 P1 是 140MHz 或 141MHz 處基波輸出音調(diào)的功率電平，P3 是 139MHz 或 142MHz 處的三階產(chǎn)物，Pin 是輸入功率（這里為 - 15dBm），所有單位均為 dBm。
- 測量 2RF - 2LO 輸出雜散產(chǎn)物：關(guān)閉信號(hào)發(fā)生器 3，將信號(hào)發(fā)生器 2 設(shè)置為 (f{R F}=f{L O} pm f{I F} / 2) （這里 (f{R F}=1830 MHz) ），此時(shí)期望輸出在 70MHz，2RF - 2LO 輸出雜散在 140MHz，兩者的 dBc 差值即為 2RF - 2LO 輸出雜散產(chǎn)物。
- 按照相同方法測量 3RF - 3LO 輸出雜散產(chǎn)物，將信號(hào)發(fā)生器 2 設(shè)置為 (f{R F}=f{L O} pm f_{I F} / 3 = 1806.67 MHz) ，期望輸出在 46.67MHz，3RF - 3LO 輸出雜散在 140MHz，兩者的 dBc 差值即為 3RF - 3LO 輸出雜散產(chǎn)物。
- 測量 RF 到 LO 隔離、LO 泄漏和輸入 1dB 壓縮。
- 單邊帶噪聲系數(shù)可在噪聲系數(shù)儀上測量，參考噪聲系數(shù)儀手冊進(jìn)行操作。要確保在 LO 輸入使用高質(zhì)量信號(hào)發(fā)生器和帶通濾波器，在 RF 輸入端口使用帶通濾波器以抑制鏡像。
各位工程師朋友們，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，你是否遇到過混頻器性能不佳的情況？你是如何解決的呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。
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