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电源电压 2。7 3。3 V
电源电流 55。1 84。3 mA
AGC 电压范围 0。5 2。5 V
AGC 电流 …50 +50 mA
LNA 增益 13。1 16。0 17。2 dB
RF 混频器转换增益 22。6 dBm
IF 混频器转换增益 36。3 dBm
可变增益放大器增益 …54。7 15。1 dB
固定增益放大器增益 39。8 dB
合成器VCO 相位噪声 …91。5 dBc/Hz
外接GLONASS 调谐器 90 MHz
输出频率
PFD 摆动幅度 250 mV
4。3。3 芯片封装与引脚功能
MAX2740 采用TQFP…EP…48 封装,如图4。3。1 所示,各引脚功能介绍如下。
图4。3。1 MAX2740 引脚封装形式
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第4 章 无线通信射频前端芯片的原理与应用电路设计 ·281 ·
引脚1; 2; 4; 5; 6;10; 11; 14; 15;21; 22; 23; 26;29; 32; 37; 41;42; 47:GND,地,连接到地。
引脚3 :LNA_IN ,LNA 电路输入。需要匹配网络和隔直电容。
引脚7 :RFMIX_IN…,RF 输入到混频器,交流耦合,耦合电容 100pF。
引脚8:GC,直流控制电压,设置VGA 的增益,高输入阻抗,电压范围0。5~2。5V 。
引脚9 :VCC_ANA ,模拟电路电源电压,这个引脚端连接一个0。01uF 的电容到地。
引脚12:VCC_VCO ,VCO 电路电源电压,这个引脚端连接一个1000pF 的电容到地。
引脚13:TANK,连接一个VCO 谐振器。
引脚16:VCC_DIG ,芯片数字电路电源电压,这个引脚端连接一个0。01uF 的电容到地。
引脚17:DOWN ,相频检波器输出,VCO 的相位超前基准相位,输出为高电平。
引脚18:UP ,相频检波器输出,VCO 的相位迟后基准相位,输出为高电平。
引脚19:GLS_OUT,90MHz 时钟输出,需要外接隔直电容。
引脚20 :REF_IN ,合成器基准输入。
引脚24 :FGA_OUT…,FGA 反相输出,需要隔直电容。
引脚25 :FGA_OUT+ ,FGA 同相输出,需要隔直电容。
引脚27 :FGA_IN…,FGA 反相输入,需要隔直电容。
引脚28 :FGA_IN+ ,FGA 同相输入,需要隔直电容。
引脚30 :VGA_OUT…,VGA 反相输出,需要隔直电容。
引脚31 :VGA_OUT+ ,VGA 同相输出,需要隔直电容。
引脚33 :VGA_IN…,VGA 反相输入,需要隔直电容。
引脚34 :VGA_IN+ ,VGA 同相输入,需要隔直电容。
引脚35 :IFMIX_OUT…,IF 混频器反相输出,需要隔直电容。
引脚36 :IFMIX_OUT+ ,IF 混频器同相输出,需要隔直电容。
引脚38 :IFMIX_IN…,IF 混频器反相输入,需要隔直电容。
引脚39 :IFMIX_IN+ ,IF 混频器同相输入,需要隔直电容。
引脚40 :VCC_IFMIX ,IF 下变换器电源电压,这个引脚端连接一个1000pF 的电容到地。
引脚43 :RFMIX_OUT…,RF 下变换器输出(同RFMIX_OUT+)
引脚44 :RFMIX_OUT+ ,RF 下变换器的发射极开路输出,需要外接1。2kOhm的下拉电阻,
需要隔直电容。
引脚45 :VCC_RFMIX ,RF 下变换器电源电压,这个引脚端连接一个 100pF 的电容到
地。
引脚46 :RFMIX_IN+ ,RF 混频器输入,需要隔直电容。可以利用匹配网络中的电容。
引脚48 :LNA_OUT ,LNA 输出,需要上拉电感和隔直电容。可以是匹配网络结构。
4。3。4 内部结构与工作原理
如图 4。3。1 所示,MAX2740 内部采用两级变频结构:第一级下变频 RF 混频器将载波
1。57542 GHz 的GPS 输入信号下变频至 135。42MHz 的第一中频;第二级下变频器IF 混频器
将信号混频至最终的15。42MHz 中频。RF 混频器输入端由外部提供匹配,50Ohm RF 声表面波
滤波器用于抑制镜频信号,中频输出通过低输出阻抗的射极跟随器提供,便于直接驱动阻抗
为400Ohm的135MHz 中频SAW。中频混频器在保证足够的IIP3 和噪声系数要求的前提下可提
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·282 · 射频集成电路芯片原理与应用电路设计
供较高的转换增益,射极跟随器输出直接驱动外部由分立元件组成的高阻、差分、三阶低通
滤波器。IF 混频器输出信号被送入一个增益控制范围达50dB 的AGC 放大器,总的接收器增
益大于 100dB。采用两级下变频结构,第一中频SAW 所提供的高选择性,可使系统获得优
异的抗干扰能力。MAX2740 的输出信号为差分方式,使后续的三重自适应数字化具有很高
的接收灵敏度和抑制带内干扰信号的能力。内置集成频率合成器从 20MHz 外部基准产生两
级下变频所需要的本振信号:120MHz 和1。44GHz。外接电感或陶瓷谐振器组成的VCO 谐振
网络具有极低的相位噪声,使本振抖动降至最小,这使MAX2740 对于采用载波相位技术,
要求亚厘米精度的产品如高精度遥测来说也非常理想。
4。3。5 应用电路设计
图4。3。2 为利用MAX2740 构成的GPS 射频前端电路,该电路元器件参数如表4。3。2 所示。
由天线接口、
MAX2740 、AGC 控制环路、频率合成器控制环路和适当的外部元件组成。外
部元器件包括:用于镜频抑制和频道选择的滤波器、环路控制放大器、谐振腔及 VCO 调谐
器。信号由天线进入片内LNA 之前首先进行外部滤波,以便抑制镜频干扰。LNA 匹配电路
输入端采用一串联电容,输出端采用一个连接至Vcc 的并联电感和一个串联电容。集成化的
低噪声放大器具有2。2dB (50Ohm源阻抗)的典型噪声系数。MAX2740 能够提供足够的低噪声
射频增益,以弥补因声表面波 SAW 滤波器的高选择性所造成的严重信号损失,保证不降低
接收灵敏度。
应用电路的印制板图如图4。3。3 所示。
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第4 章 无线通信射频前端芯片的原理与应用电路设计 ·283 ·