调制解调器电路设计
1.35V(峰峰值)。调制器接收振幅达到1.35V(峰峰值)的差分I和Q基带信
号,带宽为15MHz。调制器同时产生一个频率范围为35~80MHz的差分 IF信号。当ENABLE(使能)引脚端为低电平时,芯片电流消耗小于
1μA
为了尽量减少寄生反馈,MAX2450的内部振荡器的频率通过外接 调谐元件被设置为中频频率的两倍。振荡器和相位移相器产生差分的信 号具有较低的振幅和相位不平衡。
第4章 调制解调器电路设计
2.MAX2450的引脚功能与内部结构
MAX2450采用QSOP-20的封装形式。其引脚封装形式 和内部结构框图分别如图4.2.1和图4.2.2所示,引脚功能如表 4.2.1所示。
第4章 调制解调器电路设计
图4.2.1 MAX2450的引脚封装形式
第4章 调制解调器电路设计
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2
本地振荡器是由一个发射极耦合的差分对组成的。一个 外接LC谐振回路决定其振荡频率。谐振回路的Q值影响振荡 器的相位噪声。为了便于产生正交信号,振荡频率应该是中 频频率的两倍。振荡器可以被一个外接的信号源驱动。这个 信号源需要交流耦合到TANK/TANK,并且必须提供 200mV(峰峰值)的电平。TANK和TANK之间需要一个2.2μH 的扼流圈电感。TANK/TANK的差分输入电阻为10kΩ。对 于单端驱动,从TANK到GND连接一个交流旁路电容 (1000pF),并且交流耦合TANK到信号源上。
图4.2.2 MAX2450的内部结构框图
第4章 调制解调器电路设计 表4.2.1
引脚 1 2 3,19 4 5 6 7 8 9 10 符号 IF_OUT IF _ OUT 功能 调制器中频信号输出 调制器中频信号反向输出 接地端 I基带信号输入 反相I 基带信号输入 Q基带信号输入 反相Q 基带信号输入 使能控制端,高电平有效 本地振荡器 8分频输出 本地振荡器电源电压
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引脚端5(BGOUT):能隙基准电压输出端。当电源电
压和工作温度变化时,这个电压输出能够保持恒定,也可以 作为基准电压用于其他外部电路。该引脚端的输出电流不能 够超过1mA。该引脚端应采用一个0.1μF 引脚端6(IIFOUT):该引脚端在解调器里不使用,但 是为了恰当地偏置I混频器,必须被连接到VCC 引脚端7(QIFOUT):该引脚端在解调器里不使用, 但是为了恰当地偏置Q混频器,必须被连接到VCC。
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4.1 AD630调制解调器电路
1.AD630的主要技术特性
AD630 (1)AD630的结构使它能够理想地对信号进行处理,
如平衡调制器和解调器、锁定放大、相位检测和正交相乘。
(2)在需要确定固定增益、转换增益、多路技术、集 成转换功能和高速精确放大的应用时,AD630所具有的特性 使它成为最好的选择之一。
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正交相位发生器使用两个锁存的2分频器对本地振荡频 率进行分频,同时产生两个精确的正交信号,内部的限幅放 大器形成近似于方波的信号去驱动吉尔伯特混频器。同相信 号(本地振荡频率的一半)被前置分频器4 4 PRE_OUT是前置分频器的输出端,可驱动一个10kΩ和 6pF的负载,输出信号的幅度为0.35V(峰峰值)。它能够
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2.AD630的引脚功能与内部结构
AD630采用的封装形式有SOIC-20、PDIP-20、CLCC -20和CERDIP-20,其引脚封装形式和内部结构框图分别 如图4.1.1和图4.1.2所示,引脚功能如表4.1.1所示。
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图4.1.1 AD630 (a)SOIC-20、PDIP-20、CERDIP-20封装;(b)CLCC-20封装
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图4.1.3 AD630构成的增益为1的平衡型调制器电路
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3.AD630的应用电路设计
AD630常用来组成双平衡调制器电路,如图4.1.3和图 4.1.4所示,引脚14内部的电阻10kΩ为反馈电阻,引脚12的 内部电容为补偿电容,引脚3、4和引脚5、6外接的电位器用 于调节零点漂移。AD630构成的增益为2的平衡型调制器电 路的采样波形如图4.1.5所示。
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调制器可接收幅度为1.35V(峰峰值)、频率为15MHz的差分I和 Q基带信号,并且转换它们为更高频率的IF信号。这些输入端被
内部偏置在1.5V附近,采用外部电容耦合信号进入高阻抗端(差
动输入阻抗接近44kΩ),以改善载波抑制。对于单端驱动,从 I_IN和Q_IN到GND连接一个交流旁路电容(0.1μF
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图4.1.4 AD630构成的增益为2的平衡型调制器电路
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图4.1.5 AD630构成的增益为2的平衡型调制器电路的采样波形
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4.2
MAX2450正交调制解调器电路
1.MAX2450的主要技术特性 MAX2450的工作电压为+3V,电流消耗为5.9mA。解调器能够接收 35~80MHz频率范围内的中频信号,具有51dB电压转换增益,并且能够 将IF信号解调为I/Q基带信号。中频输入端输入电阻为400Ω,能够与外 接的中频滤波器相匹配。基带输出信号采用完全差分形式,信号幅度为
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每一个引脚的这个输入阻抗都是通过由1260Ω的电阻器 连接到VCC与晶体管基极并联所决定的。引脚端1和3以及引 脚端2和4,4个输入引脚端都有一个内置的直流偏置。因此, 这些输入端(引脚端1到引脚端4)都应该被隔直流。隔直电 容器的电容值由IF频率所决定。当采用单端驱动时,两组输 入端(引脚端1和3以及引脚端2和4)串联的隔直电容器相对 一个630Ω 引脚端2(IINPUTB):引脚端1互补输入端。功能与引 脚端1相同。 引脚端3(QINPUTA):Q缓冲放大器输入端。功能与 引脚端1相同。 引脚端4(QINPUTB):引脚端3互补输入端。功能与 引脚端3相同。
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图4.1.2 AD630的内部结构框图
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表4.1.1 AD630的引脚功能
引脚 1 2, 20 3, 4 5, 6 7 8 9, 10 11 12 13 14 15 16 17 18,19 符号 RINA CH A+ ,CH ADIFF OFF ADJ,DIFF OFF ADJ CM OFF ADJ,CM OFF ADJ B/ A -Vs SEL B ,SEL A +Vs COMP VOUT RB RF RA RINB CH B+ ,CH B功能 放大器 A 的同相反馈端,与 RA 一起控制信道 A 的增益。 信道 A 的差分输入端 DIFF OFF 调节端 CM OFF 调节端 信道状态选择输出端。输出高电平表示选中信道 B;输出低 电平表示选中信道 A 电源电压负端 信道 A,B 选择控制端。SEL B 为高电平选中信道 B ;SEL A 为高电平选中信道 A 电源电压正端 比较器输出端 输出端。 OP 放大器的输出 信道 B 的增益控制端。与 RINB 一起控制信道 B 的增益 输出增益控制端。通过一个 10KΩ 的电阻与输出端相连 信道 A 的增益控制端。与 RINA 一起控制信道 A 的增益 放大器 B 的同相反馈端,与 RB 一起控制信道 B 的增益 信道 B 的差分输入端
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在正常工作中,使能控制端电压必须高于VCC-0.4V,使能控 制端的输入信号为低电平状态,可以关闭主偏置电路,并且减少
电路的电流消耗到2μA。主偏置部分包含了一个能隙基准电压发
生器和一个PTAT(与绝对温度成比例)电流发生器。
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3.MAX2450的应用电路设计
MAX2450的基本应用电路形式如图4.2.3所示。振荡器 的谐振电路如图4.2.4所示,其中包含一个电感、两个电容和 一个双变容二极管。振荡器的频率范围是130~160MHz。 电感直接连接在振荡器的TANK端,在启动期间确保振荡器 不被锁住,可进入稳定状态。两个33pF的电容增加谐振回 路的Q值,减少VCO的增益。
由于RF2713可作为解调器,也可作为调制器,因此其
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图4.3.1
RF2713的引脚封装形式和内部结构框图
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(1
引脚端1(IINPUTA):当RF2713被配置作为一个正交 解调器时,两个混频器被IF驱动。无论是单端还是差分驱动, A输入(引脚端1和3)应该被互相连接。同样,两个B输入(引 脚端2和4)也应该被互相连接。这样就保证了IF将以同样的 高度和相位到达每一个混频器,产生最佳的I/Q输出高度 和正交平衡。注意,并联输入的连接改变了输入阻抗(参见 Gilbertcell混频器等效电路)。输入阻抗变为630Ω,但在平 衡的结构中,输入阻抗会依然保持为1260Ω单端。对于稳定 的输入,混频器采用Gilbert蜂窝设计。
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AD630的开环增益为110dB,闭环增益匹配为0.1%;信
道输入电压范围为(-VS+4V)~(+VS-1V),输入偏置电 压为100~500μV,信道失真为100dB(在10kHz时);比较器 输入电压范围为(-VS+3V)~(+VS-1.5V),响应时间(5~+5mV)为200ns;增益带宽为2MHz,上升速度为45V/μs; 电源电压范围为5~16.5V,电源电流为5mA;输出电压 (RL=2kΩ)为10V,输出电流为25mA。
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图4.2.3 MAX2450的基本应用电路图
第4章 调制解调器电路设计
图4.2.4 振荡器的谐振电路图
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