Aufwärts-Hochpegelmischer LT 5511
Der LT 5511 von Linear Technology wurde speziell für die hohen Anforderungen an die Linearität in Kabel-TV-Netzen und Sendersystemen für die Mobilfunk-Infrastruktur entwickelt. Er setzt ein ZF-Signal auf ein höherfrequentes HF-Signal urn. Der IC besteht lt. Bild 1 aus drei Stufen:
- Differentieller, begrenzender Pufferverstärker für den Local Oscillator
- Doppel-Balance-Mischer, optimiert für hohe Linearität und große Signalpegel
- Vorspannungsschaltung mit Enable-Funktion
Gehäuse und Beschaltung
Bild 2 zeigt die Pinbelegung. Die Beschaltung der Eingänge für den Local Oscillator (LO) und die ZF (IF) sowie der HF-Ausgang (RF) können den verschiedensten Applikationen in einem weiten Frequenzbereich angepasst werden. Aufgrund des auf dem Chip integrierten Puffers für den LO kann dessen Signal selbst unsymmetrisch, also auf Masse bezogen, eingespeist werden. Der LO-Eingang muss bei Frequenzen über 1,5 GHz jedoch mit einern geeigneten LC-Netzwerk für 50 Ω Impedanz angepasst werden. Bei Frequenzen darunter genügt es, einen 62 Ω Widerstand parallel zum Eingang zu legen. Diese Anpassung arbeitet breitbandig und erfordert eine Oszillatorleistung von ca. -10 dBm.
Bild 3 stellt eine typische Applikation vor. Der LT 5511 hat einen Input-Intercept-Punkt 3. Ordnung (IIP3) von 17 dBm bei 950 MHz bzw. von 15,5 dBm bei 1,9 GHz, wobei die Pegel der ZF-Eingangssignale bis zu -5 dBm betragen können. Den Verlauf von Einton-Eingangs- und Ausgangsleistung stellt Bild 4 dar.
Das ZF-Eingangssignal wird an die Anschlüsse IF+ und IF- gelegt. Dabei handelt es sich um die Emitter der Schalttransistoren des integrierten Mischers. Um den Gleichstrompfad für die Transistoren zu schließen, sind daher die Widerstände R2 und R3 (s. Bild 5) vorgesehen. Diese haben typische Werte von 75 Ω. Da eine hohe Symmetrie der beiden Schaltstufen erforderlich ist, sollte die Toleranz 0,1 % betragen.
Die differentielle Impedanz des IF-Eingangs beträgt ungefähr 12,5 Ω. Daher wird eine 4:1 Impedanztransformation benötigt, urn eine Anpassung an 50 Ω zu erreichen. Der RF-Transformator ermöglicht eine breitbandigere Anpassung als ein LC-Netzwerk, das immer nur über einen schmalen Frequenzbereich nutzbar ist.
Die beiden RF-Ausgänge RF+ und RF- sind intern mit den Kollektoren der Schalttransistoren des Mischers verbunden. Diese differentiellen Ausgangssignale müssen extern über einen RF-Balun-Übertrager oder eine 180°-Hybrid-Schaltung verbunden werden, urn eine optimale Leistung des Mischers zu erreichen. Die beiden Anschlüsse werden mit der Betriebsspannung versorgt, die über die Mittelanzapfung des Ausgangsübertragers eingespeist wird. Die Anpassung der Ausgänge RF+ und RF- an die hochohrmge 200 Ωhm Seite des 4:1 Baluns T2 kann mit zwei Serieninduktivitäten erfolgen.
Der Ausgangs-Balun hat einen großen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit des Mischers, da ein breitbandiger Balun für eine bessere Unterdrückung der zweiten Harmonischen des Local Oscillators sorgt. Sofern dieser Störpegel für das System nicht kritisch ist, kann auch ein einfacherer und kleinerer Balun verwendet werden. Die Amplituden- und Phasen-Symmetrie des Baluns beeinflusst außerdern die Unterdrüekung der Oszillatorfrequenz.
Einige charakteristische Daten
Hier zusammengefasst die wichtigsten Eigenschaften des LT5511 in Stichworten:
- Frequenzbereich des RF-Ausgangs 400 bis 3.000 MHz
- Frequenzbereich des LO-Eingangs 400 bis 2.700 MHz
- Frequenzbereich des IF-Eingangs 10 bis 300 MHz
- IF-Eingangssignalpegel für 1 dB Kompression am RF-Ausgang 6 dBm
- Input-Intercept-Punkt 3. Ordnung (IP3) 17 dBm typisch bei 950 MHz
- Erforderlicher LO-Eingangspegel -5 bis -15 dBm
- Mischverstärkung 0 dB typisch
- RauschmaB 15 dB typisch
- Unterdrückung der LO-Frequenz am Ausgang ca. 40 dB
- Betriebsspannung 4 bis 5,25 V
- Einsatz-Temperaturbereich -40 bis 85 °C
- Gehäuse: 16-pin-TSSOP
Weitere Informationen und Bezugsmöglichkeiten bietet das Internet: www.analog.com. Die Firma Linear Technology ist in Deutschland per Fax unter +4989963147 erreichbar.