MAX2309/MAX2312在190MHz中频用于WCDMA

来源：analog 发布时间：2023-12-12

摘要： 本报告提供了在带有190MHz中频的宽带CDMA接收机中使用MAX2309的应用数据。详细介绍了LO相位、I/Q解调器性能和输入阻抗。

本报告提供了在中频为190MHz的WCDMA系统中使用MAX2309的应用数据。MAX2309提供110dB增益控制范围，工作电压为2.7V。28-TSSOP封装中的MAX2312与28引脚QFN封装中的MAX2309进行了比较。给出了增益控制数据、IIP3数据和相位噪声数据。显示解调器相位偏移和幅度数据。给出了中频VGA输入阻抗，以及显示测试设置的图表。

附加信息:

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应用程序技术支持

本报告提供了在190MHz中频的WCDMA接收路径应用中使用MAX2309的应用数据。

MAX2309的总体描述

MAX2309是一款中频正交解调器，专为CDMA和WCDMA手机设计。信号路径由一个可变增益放大器(VGA)和一个I/Q解调器组成。该器件具有保证+2.7V工作，内置VCO和PLL合成器，超过110dB的可变增益范围，以及高中频输入动态范围(35dB增益时-33dBm IIP3， -5dB增益时+1.7dBm IIP3)。

MAX2309是MAX2310系列单中频和双中频解调器的一员。它内置在28-QFN (5x5mm)封装中，并使用与其前身MAX2312相同的芯片，MAX2312采用28-TSSOP封装。基带、射频和中频性能已确定在两个封装之间是相同的。

MAX2309/2312中频LO合成器的参考和RF分频器通过3线串行总线完全可编程，使系统架构使用任何通用参考和中频频率。差分基带I-&-Q输出具有足够的带宽，以适应窄带和宽带CDMA系统，并在2.75V电源电压下提供高达2.5Vp-p的输出电平。

MAX2309与MAX2312的对比

由于MAX2309和MAX2312共用一个芯片，所以它们的工作功能和特性是相同的。仔细检查了28引脚QFN中从原始TSSOP-28到MAX2309的寄生封装变化，但没有发现VCO调谐槽，IF输入阻抗或共模隔离的净差异。这在很大程度上是因为VCO油箱组件和中频输入匹配组件的实用价值远远大于引线-框架和键合线寄生。两个封装之间的寄生电抗几乎没有变化(每个引线大约1nH/0.5pF)，并且对电路的影响最小。更小的封装节省了多达50%的电路板空间。

MAX2309引脚

图1所示。一个28针QFN, 5mm × 5mm。

MAX2309的实测性能

大多数测量都是用MAX2312完成的。在撰写本文时，MAX2309没有自己的EV板，因此在Maxim的CDMA参考设计V2.0中确认了关键的电气工作特性，其中使用了183.6MHz中频。这些测量是由系统问题和特定应用程序参数的组合驱动的。

表1。获得的测量

销(dBm)	Vin_RMS (mV)	Vagc (V)	微分 vp -p (Q) (mV)	获得(dB)
5	397.63536	1.21400	50	-27.04
-10年	223.60680	1.24900	50	-22.04
-15年	125.74334	1.28800	50	-17.04
-20年	70.71068	1.32800	50	-12.04
-25年	39.76354	1.36800	50	-7.04
-30年	22.36068	1.40000	50	-2.04
-35年	12.57433	1.43600	50	2.96
-40年	7.07107	1.47400	50	7.96
-45年	3.97635	1.51200	50	12.96
-50年	2.23607	1.55000	50	17.96
-55年	1.25743	1.59100	50	22.96
-60年	0.70711	1.64100	50	27.96
-70年	0.22361	1.75200	50	37.96
-80年	0.07071	1.86400	50	47.96
-90年	0.02236	1.98300	50	57.96
-100年	0.00707	2.10000	50	67.96

表2。IIP3测量

销/基调(dBm)	总引脚(dBm)	Vin_RMS (mV)	Vagc (V)	微分 vp -p (Q) (mV)	获得(dB)	IIP3 (dBm)
-15年	-12.0	177.6172	1.246	50	-20.04	1.45
-30年	-27.0	31.5853	1.355	50	-5.04	-2.6
-15年	-12.0	177.6172	1.327	150	-10.50	-4.67
-30年	-27.0	31.5853	1.43	150	4.50	-6.4
-60年	-57年	0.9988	1.684	150	34.5	-29.73
-15年	-12年	177.6172	1.348	200	8	-5.75
-30年	-27年	31.5853	1.444	200	7	-7.08
-60年	-57年	0.9988	1.713	200	37	-32.08

图2。MAX2312电压增益vs. VGC，恒定Vo = 50mV(P-P)。

图3。MAX2309/MAX2312 IIP3 vs.电压增益。

图4。相位噪声与频率偏移。

图5。MAX2309/MAX2312 VCO油箱电路和环路滤波器。

基带i和q输出电路

MAX2309/MAX2312使用传统的吉尔伯特单元，具有发射器-从动器输出缓冲器，用于差分基带i和q输出。图6识别由Q8和Q7驱动的差分输出引脚的OUTN和OUTP。此外，观察到INN和INP是来自可变增益中频放大器的内部差分输入，而LON和LOP是来自片上中频压控振荡器的内部差分本地振荡器输入。

当V(CC)约为3.0VDC时，Q7和Q8的静态输出电压由通过3.1k欧姆集电极负载(约0.75伏降)的250µA偏置电流设置，并与Vbe降(约0.7伏)相加。

输出直流电源的接地能力应该在7mA到10mA左右，吸收到V(CC)的电压约为250µA。每个引脚输出电阻应该在120欧姆s左右，导致大约240欧姆差分驱动阻抗。

使用图6，请注意以下公差数据:

V(OUT)的一般值:

在任何I或Q输出，与V(CC) = 2.85，卸载，你应该测量约1.35V(OUT)直流，这是由于从V(CC)的下降0.77伏在3.1k集电极负载加上约0.73伏直流的Q7/8Vbe。

V(OUT)卸载随以下因素而变化:

±60mV超过工艺变化，在恒定25°C下
±90mV超温范围，给出标称工艺
±150mV在所有温度下加上工艺变化(即最坏情况边界“角落”)

输出250µA电流源(更合适地称为 “汇”)的变化:

204µA至317µA的工艺变化，在恒定25°C
168µA至350µA的超温范围，给定标称工艺
138µA至459µA在所有温度加上工艺变化(即最坏情况边界“角”)

图6。MAX2309/2312基带i和q输出电路。

表3。I-&-Q振幅和相位不平衡使用Flo = 190MHz

频率(MHz)	I-& q相位偏移相位(度)	I-&-Q相位\|?\|从90度(度)	I-&-Q振幅失衡(dB)
185.0	89.93	0.07	0.12
186.0	90.20	0.20	0.08
187.0	90.45	0.45	0.09
188.0	90.24	0.24	0.09
189.0	90.14	0.14	0.09
189.9	90.26	0.26	0.13
190.1	89.80	0.20	0.20
191.0	90.20	0.20	0.04
192.0	90.40	0.40	0.09
193.0	90.40	0.40	0.10
194.0	90.46	0.46	0.09
195.0	90.72	0.72	0.13

输入阻抗Zin近似模型

由于其高阻抗，使用50欧姆 s参数测试集测量中频VGA的输入阻抗具有挑战性。预期的操作在差分输入上使用一个外部并联电阻，形成宽带中频匹配。对于SAW过滤器，通常是300欧姆s到600欧姆s。通过实验确定，低中频和中中频的等效[Rpar || Cpar]输入网络有如下近似值:

表4。大概的值

中频频率(MHz)	Rin Parallel (k欧姆)	并联(pF)
85	2.02	0.45
90	2.09	0.42
95	2.08	0.44
One hundred.	2.00	0.42
105	2.10	0.42
110	1.98	0.42
115	2.10	0.39
120	2.01	0.42
125	1.98	0.39
130	1.95	0.40
135	1.91	0.39
140	2.00	0.41
145	1.95	0.38
150	2.02	0.40
155	2.01	0.38
160	2.03	0.38
165	1.97	0.39
170	1.85	0.39
175	2.06	0.39
180	2.02	0.41
185	1.93	0.40
190	1.95	0.38
195	1.93	0.42
200	1.95	0.40
205	1.88	0.41
210	1.99	0.39
215	1.92	0.41
220	1.98	0.42
225	1.93	0.41
230	1.82	0.40
235	1.95	0.40
240	1.79	0.42
245	1.83	0.42
250	1.81	0.42
255	1.78	0.42
260	1.85	0.41
265	1.89	0.43
270	1.84	0.42
275	1.78	0.42
280	1.84	0.44
285	1.84	0.43
290	1.76	0.42
295	1.72	0.44
300	1.89	0.43