LTC5540

15540f

標準的応用例

600MHz～1.3GHz 高ダイナミックレンジ・

ダウンコンバーティング・ミキサ

IFAMP ADC

IF

RF700MHz

TO915MHz

LNA

BIAS

SYNTH 2

SYNTH 1

VCCIF3.3V or 5V 22pF

5.6pF

1.5pF

1µF 150nH 150nH

1nF

1nF

190MHzSAW

190MHzBPF

IMAGEBPF

RF

CT

SHDN

22pF

SHDN(0V/3.3V)

LTC5540

VCC2

VCC 3.3V

VCC1 VCC3 LOSEL

LO SELECT(0V/3.3V)

LO1090MHz

ALTERNATE LO FORFREQUENCY-HOPPING

100pF

100pF

LO1

LO2

IF+ IF–

5540 TA01

1µF

LO

広帯域レシーバ広帯域変換利得、

IIP3およびNFとRF入力周波数

RF FREQUENCY (MHz)600

6

G C (d

B), N

F (d

B) IIP3 (dBm)

15

14

13

11

10

12

9

7

8

16

18

27

26

25

23

22

24

21

19

20

28

900 1000700

5540 TA01a

800

IIP3

NF

TA = +25°CfIF = 190MHzfLO = fRF + fIF

GC

特長■ 変換利得：7.9dB（900MHz時）■ IIP3：25.9dBm（900MHz時）■ ノイズフィギュア：9.9dB（900MHz時）■ ＋5dBmブロッキングでのNF：16.2dB■ 高い入力P1dB■ 3.3V電源、消費電力が640mW■ シャットダウン・ピン■ 50ΩシングルエンドのRFおよびLO入力■ LO入力はシャットダウン時にも50Ωに整合■ 高い絶縁性を持つLOスイッチ■ LOドライブ・レベル：0dBm■ 優れたLO-RF絶縁およびLO-IF絶縁■ 小型ソリューション■ 20ピン（5mm × 5mm) QFNパッケージ

アプリケーション■ ワイヤレス・インフラストラクチャ・レシーバ （LTE、GSM、W-CDMA）■ ポイント–ポイント間のマイクロ波リンク■ 高ダイナミックレンジのダウンミキサ・アプリケーション L、LT、LTC、LTM、Linear TechnologyおよびLinearのロゴはリニアテクノロジー社の登録商標です。その他すべての商標の所有権は、それぞれの所有者に帰属します。

概要LTC®5540は、600MHz～4GHzの周波数範囲をカバーする、利得の高い高ダイナミックレンジ・パッシブ・ダウンコンバーティング・ミキサ・ファミリのデバイスです。LTC5540は0.6GHz～1.3GHzのRFアプリケーション向けに最適化されています。最適な性能を得るためには、LO周波数が0.7GHz～1.2GHzの範囲内にあることが必要です。標準的なアプリケーションとして、700MHz～915MHzのRF入力とハイサイドLOを備えたLTE仕様やGSM仕様のレシーバがあります。

LTC5540は3.3V動作向けに設計されていますが、P1dBを最大にするためIFアンプを5Vで駆動することができます。高速スイッチングを行う内蔵のSPDT LOスイッチは、高い絶縁性を保ちつつ、2つのアクティブLO信号を受け取ることができます。

LTC5540は変換利得が高く高ダイナミックレンジなので、高選択度レシーバのデザインに損失の大きなIFフィルタを使用することができ、同時に、ソリューション全体のコスト、ボードスペース、システムレベルの変動を最小限に抑えます。

高ダイナミックレンジ・ダウンコンバーティング・ミキサ・ファミリ製品番号 RF範囲 LO範囲LTC5540 600MHz –1.3GHz 700MHz – 1.2GHzLTC5541 1.3GHz – 2.3GHz 1.4GHz – 2.0GHzLTC5542 1.6GHz – 2.7GHz 1.7GHz – 2.5GHzLTC5543 2.3GHz – 4GHz 2.4GHz – 3.6GHz

LTC5540

25540f

ピン配置

20 19 18 17 16

6 7 8

TOP VIEW

21GND

UH PACKAGE20-LEAD (5mm × 5mm) PLASTIC QFN

9 10

5

4

3

2

1

11

12

13

14

15NC

RF

CT

GND

SHDN

LO2

VCC3GND

GND

LO1

IFBI

AS

IF+

IF–

GND

IFGN

D

V CC2

LOBI

AS

V CC1

LOSE

L

GND

TJMAX = 150°C, θJA = 34°C/W, θJC = 3°C/WEXPOSED PAD (PIN 21) IS GND, MUST BE SOLDERED TO PCB

発注情報

鉛フリー仕様 テープアンドリール 製品マーキング パッケージ 温度範囲LTC5540IUH#PBF LTC5540IUH#TRPBF 5540 20-Lead (5mm × 5mm) Plastic QFN –40°C to 85°Cさらに広い動作温度範囲で規定されるデバイスについては、弊社または弊社代理店にお問い合わせください。非標準の鉛ベース仕様の製品の詳細については、弊社または弊社代理店にお問い合わせください。鉛フリー仕様の製品マーキングの詳細については、http://www.linear-tech.co.jp/leadfree/ をご覧ください。テープアンドリールの仕様の詳細については、http://www.linear-tech.co.jp/tapeandreel/ をご覧ください。

PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS

LO Input Frequency Range 700 to 1200 MHz

RF Input Frequency Range Low-Side LO High-Side LO

800 to 1300 600 to 1100

MHz MHz

IF Output Frequency Range Requires External Matching 5 to 500 MHz

RF Input Return Loss ZO = 50Ω, 600MHz to 1300MHz >12 dB

LO Input Return Loss ZO = 50Ω, 700MHz to 1200MHz >12 dB

IF Output Return Loss Requires External Matching >12 dB

LO Input Power fLO = 700MHz to 1200MHz –4 0 6 dBm

LO to RF Leakage fLO = 700MHz to 1200MHz 47

dB dB

RF to LO Isolation fRF = 600MHz to 1300MHz >55 dB

RF to IF Isolation fRF = 600MHz to 1300MHz >37 dB

絶対最大定格 （Note 1）ミキサの電源電圧（VCC1、VCC2）........................... ............. 3.8VLOスイッチの電源電圧（VCC3） .......................................... 3.8VIF電源電圧（IF＋、IF−） ........................................................ 5.5Vシャットダウン電圧（SHDN） ....................... −0.3V～VCC＋0.3VLO選択電圧（LOSEL） ................................. −0.3V～VCC＋0.3VLO1、LO2入力電力（0.2GHz～2GHz） ............................... 9dBmLO1、LO2入力のDC電圧 ..................................................±0.5VRF入力電力（0.2GHz～2GHz） ........................................ 15dBmRF入力のDC電圧 .............................................................±0.1V動作温度範囲.....................................................−40℃～85℃保存温度範囲...................................................−65℃～150℃接合部温度（TJ） ..............................................................150℃

AC電気的特性 注記がない限り、VCC = 3.3V、VCCIF = 3.3V、SHDN = “L”、TA = 25℃、PLO = 0dBm。テスト回路は図1に示されている。（Note 2、3、4）

LTC5540

35540f

ハイサイドLOダウンミキサ・アプリケーション：RF = 600MHz～1100MHz、IF = 190MHz、fLO = fRF＋fIFPARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS

Conversion Gain RF = 700MHz RF = 900MHz RF = 1100MHz

6.3

7.6 7.9 7.9

dB dB dB

Conversion Gain Flatness RF = 900 ±30MHz, LO = 1090MHz, IF=190 ±30MHz ±0.20 dB

Conversion Gain vs Temperature TA = –40ºC to +85ºC, RF = 900MHz –0.008 dB/°C

Input 3rd Order Intercept RF = 700MHz RF = 900MHz RF = 1100MHz

23.4

26.5 25.9 23.8

dBm dBm dBm

SSB Noise Figure RF = 700MHz RF = 900MHz RF = 1100MHz

10.0 9.9

10.4

11.7

dB dB dB

SSB Noise Figure Under Blocking fRF = 900MHz, fLO = 1090MHz,fBLOCK = 800MHz, PBLOCK = 5dBm

16.2 dB

2LO – 2RF Output Spurious Product (fRF = fLO – fIF/2)

fRF = 995MHz at –10dBm, fLO = 1090MHz, fIF = 190MHz –70 dBc

3LO – 3RF Output Spurious Product (fRF = fLO – fIF/3)

fRF = 1026.67MHz at –10dBm, fLO = 1090MHz, fIF = 190MHz –75 dBc

Input 1dB Compression RF = 900MHz, VCCIF = 3.3VRF = 900MHz, VCCIF = 5V

11 14.5

dBm dBm

ローサイドLOダウンミキサ・アプリケーション：RF = 800MHz～1300MHz、IF = 190MHz、fLO = fRF-fIFPARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS

Conversion Gain RF = 900MHz RF = 1100MHz RF = 1300MHz

7.0 7.8 8.0

dB dB dB

Conversion Gain Flatness RF = 900MHz ±30MHz, LO = 710MHz, IF = 190 ±30MHz ±0.33 dB

Conversion Gain vs Temperature TA = –40°C to 85°C, RF = 900MHz –0.007 dB/°C

Input 3rd Order Intercept RF = 900MHz RF = 1100MHz RF = 1300MHz

24.4 24.1 23.6

dBm dBm dBm

SSB Noise Figure RF = 900MHz RF = 1100MHz RF = 1300MHz

10.6 10.5 10.3

dB dB dB

SSB Noise Figure Under Blocking fRF = 900MHz, fLO = 710MHz, fIF = 190MHz,fBLOCK = 1000MHz, PBLOCK = 5dBm

16.7 dB

2RF – 2LO Output Spurious Product (fRF = fLO + fIF/2)

fRF = 805MHz at –10dBm, fLO = 710MHz,fIF = 190MHz

–61.5 dBc

3RF – 3LO Output Spurious Product (fRF = fLO + fIF/3)

fRF = 773.33MHz at –10dBm, fLO = 710MHz,fIF = 190MHz

–68 dBc

Input 1dB Compression RF = 900MHz, VCCIF = 3.3VRF = 900MHz, VCCIF = 5V

11 14

dBm dBm

AC電気的特性 注記がない限り、VCC = 3.3V 、VCCIF = 3.3V、SHDN = “L”、TA = 25℃、PLO = 0dBm、PRF = -3dBm （2トーンIIP3テストでは∆f = 2MHz）。テスト回路は図1に示されている。（Note 2、3、4）

LTC5540

45540f

PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS

電源要件（VCC、VCCIF）VCC Supply Voltage (Pins 6, 8 and 14) 3.1 3.3 3.5 V

VCCIF Supply Voltage (Pins 18 and 19) 3.1 3.3 5.3 V

VCC Supply Current (Pins 6 + 8 + 14)VCCIF Supply Current (Pins 18 + 19)Total Supply Current (VCC + VCCIF)

97 96

193

116 120 236

mA mA mA

Total Supply Current – Shutdown SHDN = High 500 µA

シャットダウンのロジック入力（SHDN）“L” = オン、“H” = オフSHDN Input High Voltage (Off) 3 V

SHDN Input Low Voltage (On) 0.3 V

SHDN Input Current –0.3V to VCC + 0.3V –20 30 µA

Turn On Time 1 µs

Turn Off Time 1.5 µs

LO 選択のロジック入力（LOSEL）“L” = LO1を選択、“H” = LO2を選択LOSEL Input High Voltage 3 V

LOSEL Input Low Voltage 0.3 V

LOSEL Input Current –0.3V to VCC + 0.3V –20 30 µA

LO Switching Time 50 ns

Note 1：絶対最大定格に記載された値を超えるストレスはデバイスに永続的損傷を与える可能性がある。また、絶対最大定格状態が長時間続くと、デバイスの信頼性と寿命に悪影響を与える恐れがある。

Note 2：LTC5540は−40℃～85℃の動作温度範囲で動作することが保証されている。

Note 3：SSBノイズフィギュアは、RF入力に小信号ノイズ源、バンドパス・フィルタおよび6dB整合パッドを、LO入力にバンドパス・フィルタと6dB整合パッドを使用し、他のRF信号を与えずに測定される。

Note 4：LOスイッチの絶縁は、IF出力ポートでIF周波数を使って、fLO1とfLO2を2MHzだけオフセットさせて測定される。

VCCの消費電流と電源電圧（ミキサと LO スイッチ）　

VCCIFの消費電流と電源電圧（IF アンプ） 総消費電流と温度（VCC＋VCCIF）

標準的DC性能特性　SHDN = “L”、 テスト回路は図1に示されている。

VCC SUPPLY VOLTAGE (V)3.0

80

SUPP

LY C

URRE

NT (m

A)

105

100

95

90

85

110

3.4 3.5 3.63.1 3.2

5540 G01

3.3

85°C25°C–40°C

VCCIF SUPPLY VOLTAGE (V)3.0

50

SUPP

LY C

URRE

NT (m

A)

130

110

90

70

150

3.3 4.5 4.8 5.1 5.43.6 3.9

5540 G02

4.2

85°C25°C–40°C

TEMPERATURE (°C)–45

160

SUPP

LY C

URRE

NT (m

A)

200

210

190

180

170

220

–25 55 75 95–5 15

5540 G03

35

VCC = 3.3V, VCCIF = 5V(DUAL SUPPLY)

VCC = VCCIF = 3.3V(SINGLE SUPPLY)

DC電気的特性 注記がない限り、VCC = 3.3V 、VCCIF = 3.3V、SHDN = “L”、TA = 25℃。テスト回路は図1に示されている。（Note 2）

LTC5540

55540f

700MHzでの変換利得、 IIP3およびNFとLO入力電力

900MHzでの変換利得、 IIP3およびNFとLO入力電力

1100MHzでの変換利得、 IIP3およびNFとLO入力電力

変換利得、IIP3およびNFと 電源電圧（単一電源）

変換利得、IIP3およびNFと IF電源電圧（デュアル電源）

900MHzでの変換利得、 IIP3およびRF入力のP1dBと温度

変換利得、IIP3およびNFとRF周波数 LOリークとLO周波数 RF絶縁とRF周波数

RF FREQUENCY (MHz)6006

G C (d

B), I

IP3

(dBm

)

SSB NF (dB)

26

22

24

20

18

14

16

10

8

12

28

0

20

16

18

14

12

8

10

4

2

6

22

900 1000 1100700

5540 G04

800

GC

85°C25°C–40°C

NF

IIP3

LO FREQUENCY (MHz)700

–60

LO L

EAKA

GE (d

Bm)

–30

–20

–40

–50

–10

900 1000 1100 1200800

5540 G05

LO-RF

LO-IF

RF FREQUENCY (MHz)600

25

ISOL

ATIO

N (d

B)

45

50

55

60

40

30

35

65

900 1000 12001100 1300700

5540 G06

800

RF-LO

RF-IF

LO INPUT POWER (dBm)–6

6

G C (d

B), I

IP3

(dBm

)

SSB NF (dB)24

26

20

22

18

16

12

14

8

10

28

0

18

20

14

16

12

10

6

8

2

4

22

42 6–4

5540 G07

0–2

85°C25°C–40°C

IIP3

GC

NF

LO INPUT POWER (dBm)–6

6

G C (d

B), I

IP3

(dBm

)

SSB NF (dB)

24

26

20

22

18

16

12

14

8

10

28

0

18

20

14

16

12

10

6

8

2

4

22

42 6–4

5540 G08

0–2

NF

85°C25°C–40°C

IIP3

GC

VCC, VCCIF SUPPLY VOLTAGE (V)3.0

6

G C (d

B), I

IP3

(dBm

)

SSB NF (dB)

24

26

20

22

18

16

12

14

8

10

28

0

18

20

14

16

12

10

6

8

2

4

22

3.53.4 3.63.1

5540 G10

3.33.2

85°C25°C–40°C

NF

IIP3

GC

RF = 900MHzVCC = VCCIF

VCCIF SUPPLY VOLTAGE (V)3.0

6

G C (d

B), I

IP3

(dBm

)

SSB NF (dB)

24

26

20

22

18

16

12

14

8

10

28

0

18

20

14

16

12

10

6

8

2

4

22

5 5.53.5

5540 G11

4.54

NF

85°C25°C–40°C

IIP3

GC

RF = 900MHzVCC = 3.3V

TEMPERATURE (°C)–45

6

G C (d

B), I

IP3

(dBm

), P1

dB (d

Bm)

24

26

20

22

18

16

12

14

8

10

28

35 55 75 95–25

5540 G12

15–5

GC

RF = 900MHzVCCIF = 5.0VVCCIF = 3.3V

IIP3

P1dB

LO INPUT POWER (dBm)–6

6

G C (d

B), I

IP3

(dBm

)

SSB NF (dB)

24

26

20

22

18

16

12

14

8

10

28

0

18

20

14

16

12

10

6

8

2

4

22

42 6–4

5540 G09

0–2

85°C25°C–40°C

IIP3

GC

NF

標準的AC性能特性　ハイサイドLO注記がない限り、VCC = 3.3V、VCCIF = 3.3V、SHDN = “L”、TA = 25 ℃、PLO = 0dBm、PRF = -3dBm（2トーンIIP3テストでは-3dBm/トーン、∆f = 2MHz）、IF = 190MHz。テスト回路は図1に示されている。

LTC5540

65540f

SSBノイズフィギュアと RF抑圧搬送波レベル LOスイッチの絶縁とLO周波数 広帯域変換利得とIF周波数

900MHzでの変換利得の分布 900MHzでのIIP3の分布900MHzでの SSBノイズフィギュアの分布

2トーンIF出力電力、 IM3およびIM5とRF入力電力

シングル・トーンIF出力電力、 2×2および3×3のスパーとRF入力電力

2×2および3×3の スパー抑制とLO電力

RF INPUT POWER (dBm)–12

–80

–70

–60

OUTP

UT P

OWER

(dBm

)

–10

0

10

–50

–40

–30

–20

20

0 3 6–9 –6 –3

5540 G14

2LO–2RFRF = 995MHz

IFOUTRF = 900MHz

LO = 1090MHz

3LO–3RFRF = 1026.67MHz

RF INPUT POWER (dBm/TONE)–12

–80

–70

OUTP

UT P

OWER

(dBm

/TON

E)

–30

–20

–10

10

0

–40

–60

–50

20

–6 –3 0 3 6–9

5540 G13

IFOUT

IM3IM5

RF1 = 899 MHzRF2 = 901MHzLO = 1090MHz

LO INPUT POWER (dBm)–6

–85

–80

RELA

TIVE

SPU

R LE

VEL

(dBc

)

–65

–60

–75

–70

–55

0 3 6–3

5540 G15

RF = 900MHzPRF = –10dBMLO = 1090MHz

2LO–2RFRF = 995MHz

3LO–3RFRF = 1026.67MHz

LO FREQUENCY (MHz)700

35

40

ISOL

ATIO

N (d

B)

55

60

65

45

50

70

1000 1100 1200 1300800 900

5540 G17

LO1 SELECTED

LO2 SELECTED

RF BLOCKER POWER (dBm)–208

10

SSB

NF (d

Bm)

16

18

20

12

14

24

22

–5 0 5 10–15 –10

5540 G16

RF = 900MHzBLOCKER = 800MHz

PLO = +6dBmPLO = +3dBmPLO = 0dBmPLO = –3dBm

IF FREQUENCY (MHz)1405

GAIN

(dB)

7

8

9

6

10

200 220 240160 180

5540 G18

85°C25°C–40°C

fRF = 850MHz TO 950MHzfLO = 1090MHz

GAIN (dB)6.5

0

DIST

RIBU

TION

(%)

40

35

30

25

20

15

10

5

45

97 7.5 8

5540 G19

8.5

90°C25°C–45°C

IIP3 (dBm)24

0

DIST

RIBU

TION

(%)

30

25

20

15

10

5

35

2824.5 25 25.5

5540 G20

26 26.5 27 27.5

90°C25°C–45°C

NOISE FIGURE (dB)8 8.5 9 9.5 10 10.5 11 11.5 12

0

DIST

RIBU

TION

(%)

40

35

30

25

20

15

10

5

45

5540 G21

90°C25°C–45°C

標準的AC性能特性　ハイサイドLO（続き）注記がない限り、VCC = 3.3V、VCCIF = 3.3V、SHDN = “L”、TA = 25℃、PLO = 0dBm、PRF = -3dBm（2トーンIIP3テストでは-3dBm/トーン、∆f = 2MHz）、IF = 190MHz。テスト回路は図1に示されている。

LTC5540

75540f

変換利得、 IIP3およびNFとRF周波数

900MHzでの変換利得、 IIP3およびRF入力のP1dBと温度

900MHzでのSSBノイズフィギュアと RF抑圧搬送波レベル

900MHzでの変換利得、 IIP3およびNFとLO電力

1300MHzでの変換利得、 IIP3およびNFとLO電力

1100MHzでの変換利得、 IIP3およびNFとLO電力

2トーンIF出力電力、 IM3およびIM5とRF入力電力

2×2および3×3の スパー抑制とLO電力

シングル・トーンIF出力電力、 2×2および3×3のスパーとRF入力電力

RF FREQUENCY (MHz)8006

14

12

10

8

G C (d

B), I

IP3

(dBm

)

SSB NF (dB)

20

22

24

16

18

28

26

0

8

6

4

2

14

16

18

10

12

22

20

1100 1200 1300900 1000

5540 G22

85°C25°C–40°C

NF

IIP3

GC

RF BLOCKER POWER (dBm)–208

10

SSB

NF (d

B)

16

18

20

12

14

24

22

–5 0 5 10–15 –10

5540 G23

PLO = +6dBmPLO = +3dBmPLO = 0dBmPLO = –3dBm

RF = 900MHzBLOCKER = 1000MHz

TEMPERATURE (°C)–45

6

G C (d

B), I

IP3

(dBm

), P1

dB (d

Bm)

24

26

20

22

18

16

12

14

8

10

28

35 55 75 95–25

5540 G24

15–5

GC

VCCIF = 5.0VVCCIF = 3.3V

IIP3

P1dB

LO INPUT POWER (dBm)–6

6

14

12

10

8

G C (d

B), I

IP3

(dBm

)

SSB NF (dB)

20

22

24

16

18

28

26

0

8

6

4

2

14

16

18

10

12

22

20

0 2 4 6–4 –2

5540 G25

85°C25°C–40°C

NF

IIP3

GC

LO INPUT POWER (dBm)–6

6

14

12

10

8

G C (d

B), I

IP3

(dBm

)

SSB NF (dB)

20

22

24

16

18

28

26

0

8

6

4

2

14

16

18

10

12

22

20

0 2 4 6–4 –2

5540 G26

85°C25°C–40°C

NF

IIP3

GC

LO INPUT POWER (dBm)–6

6

14

12

10

8

G C (d

B), I

IP3

(dBm

)

SSB NF (dB)

20

22

24

16

18

28

26

0

8

6

4

2

14

16

18

10

12

22

20

0 2 4 6–4 –2

5540 G27

85°C25°C–40°C

NF

IIP3

GC

RF INPUT POWER (dBm/TONE)–12

–80

–70

OUTP

UT P

OWER

(dBm

/TON

E)

–30

–20

–10

10

0

–40

–60

–50

20

–6 –3 0 3 6–9

5540 G28

IM3

IM5

RF1 = 899MHz RF2 = 901MHz LO = 710MHz

IFOUT

RF INPUT POWER (dBm)–12

–80

–70

–60

OUTP

UT P

OWER

(dBm

)

–10

0

10

–50

–40

–30

–20

20

0 3 6–9 –6 –3

5540 G29

2RF–2LORF = 805MHz

IFOUTRF = 900MHz

LO = 710MHz

3RF–3LORF = 733.33MHz

LO INPUT POWER (dBm)–6

–80

–75

RELA

TIVE

SPU

R LE

VEL

(dBc

)

–60

–55

–70

–65

–50

0 3 6–3

5540 G30

2RF–2LORF = 805MHz

3RF–3LORF = 773.33MHz

RF = 900MHzPRF = –10dBMLO = 710MHz

標準的AC性能特性　ローサイドLO注記がない限り、VCC = 3.3V、VCCIF = 3.3V、SHDN = “L”、TA = 25℃、PLO = 0dBm、PRF = -3dBm（2トーンIIP3テストでは-3dBm/トーン、∆f = 2MHz）、IF=190MHz。テスト回路は図1に示されている。

LTC5540

85540f

ピン機能NC（ピン1）：このピンは内部で接続されていません。フロート状態のままにするか、グランドまたはVCCに接続することができます。

RF（ピン2）：RF信号のシングルエンド入力。このピンは内部でRF入力トランスの1次側に接続されており、グランドへのDC抵抗はわずかです。内蔵トランスの損傷を防ぐために、直列のブロッキング・コンデンサを使う必要があります。選択されたLO入力が0.7GHz～1.2GHzで0dBm±6dBのソースによって駆動される限り、RF入力はインピーダンス整合されます。

CT（ピン3）：RFトランスの2次側センタータップ。このピンには、グランドへのバイパス・コンデンサが必要になることがあります。「アプリケーション情報」のセクションを参照してください。このピンには、内部で生成される1.2Vのバイアス電圧がかかります。グランドおよびVCCからはDC絶縁する必要があります。

GND（ピン4、10、12、13、17、露出パッドのピン21）：グランド。これらのピンは回路基板のRFグランド・プレーンに半田付けする必要があります。パッケージの露出パッドメタルは、グランドへの電気的接触とプリント基板への良好な熱的接触を提供します。

SHDN（ピン5）：シャットダウン・ピン。入力電圧が0.3Vより低いときは、ピン6、8、14、18、19を介して電力を供給される内部回路がイネーブルされます。入力電圧が3Vより高いときは、すべての回路がディスエーブルされます。標準入力電流は10μA未満です。このピンはフロート状態にしないでください。

VCC2（ピン6）とVCC1（ピン8）：LOバッファおよびバイアス回路用の電源ピン。これらのピンは内部で接続されており、3.3Vの安定化電源に外部で接続し、ピン近くにバイパス・コンデンサを配置する必要があります。標準消費電流は97mAです。

LOBIAS（ピン7）：このピンによってLOバッファの電流を調節することができます。標準DC電圧は2.2Vです。

LOSEL（ピン9）：LO1/LO2選択ピン。入力電圧が0.3Vより低いときはLO1ポートが選択されます。入力電圧が3Vより高いときはLO2ポートが選択されます。LOSEL = 3.3Vのときの標準入力電流は11μAです。このピンはフロート状態にしないでください。

LO1（ピン11）とLO2（ピン15）：ローカル発振器用のシングルエンド入力。これらのピンは内部で0Vにバイアスされており、外付けのDCブロッキング・コンデンサが必要です。デバイスがディスエーブルされている（SHDN = “H”）ときでも、両方の入力が50Ωに内部整合されます。

VCC3（ピン14）：LOスイッチの電源ピン。このピンは3.3Vの安定化電源に接続し、ピン近くにコンデンサを配置してグランドにバイパスする必要があります。標準DC消費電流は100μA未満です。

IFGND（ピン16）：IFアンプのDCグランド・リターン。このピンは、IFアンプのDC電流経路を完成させるために、グランドに接続する必要があります。標準DC電流は96mAです。

IF-（ピン18）とIF＋（ピン19）：IFアンプのオープンコレクタ差動出力。これらのピンは、インピーダンス整合インダクタまたはトランスのセンタータップを介してDC電源に接続する必要があります。各ピンに流れ込む標準DC消費電流は48mAです。

IFBIAS（ピン20）：このピンによってIFアンプの電流を調節することができます。標準DC電圧は2.1Vです。

LTC5540

95540f

ブロック図

RF

CT

SHDN

PASSIVEMIXER

VCC2 VCC1

VCC3

GND PINS ARENOT SHOWN

LO1

LOSEL

LOBIAS

LO2IF+IFBIAS IF– IFGND EXPOSEDPAD

5540 BD

IFAMP

16

15

14

9

11

181920

6

5

2

3

8 7

21

LOAMP

BIAS

テスト回路

RF

GND

GND

BIAS

DC1431ABOARDSTACK-UP(NELCO N4000-13)

0.015”

0.015”

0.062”

4:1T1

IFOUT190MHz50Ω

C10

L2L1

C8

R2

C9

LTC5540

1

7

1617181920

LO2IN50Ω

LO1IN50Ω

C714

15

13

12

11

C4

L3

C3

C6C5

106 8 9

LOSEL(0V/3.3V)

5

VCC3.1V TO 3.5V

97mA

SHDN(0V/3.3V)

4

3

RFIN50Ω

VCCIF3.1V TO 5.3V

96mA

C1

C2

2

IFBIAS IF+ IF– GND

GND

GND

GND

LO2

LO1

VCC3

VCC2 VCC1LOBIAS LOSEL

IFGND

NC

RF

CT

GND

SHDN

5541 TC

REF DES VALUE SIZE COMMENTS

C3, C4 100pF 0402 AVX

C6, C7, C8 22pF 0402 AVX

C5, C9 1µF 0603 AVX

C10 1000pF 0402 AVX

L1, L2 150nH 0603 Coilcraft 0603CS

L3 30nH 0603 Coilcraft 0603CS

R2 2.05k 0402

T1 (Alternate)

TC4-1W-7ALN+ (WBC4-6TLB)

Mini-Circuits (Coilcraft)

HIGH-SIDE LO

C1 5.6pF 0402 AVX

C2 1.5pF 0402 AVX

LOW-SIDE LO

C1, C2 100pF 0402 AVX

L1, L2 vs IF Frequencies

IF (MHz) L1, L2 (nH)

140 270

190 150

240 100

380 33

450 22

図1. 標準的なダウンミキサ・テスト回路図（IF周波数が190MHz）

LTC5540

105540f

はじめにLTC5540は、高直線性のパッシブ二重平衡ミキサ・コア、IFバッファ・アンプ、高速の単極双投（SPDT）LOスイッチ、LOバッファ・アンプ、およびバイアス/イネーブル回路で構成されています。各ピンの機能については「ピン機能」のセクションを参照してください。RF入力とLO入力はシングルエンド、IF出力は差動です。ローサイドまたはハイサイドのLOインジェクションを使うことができます。図1に示す評価回路は、50ΩシングルエンドIF出力を実現するために、バンドパスIF出力整合とIFトランスを利用しています。評価用ボードのレイアウトを図2に示します。

アプリケーション情報

図2. 評価用ボードのレイアウト

RF入力図3に示すミキサのRF入力は内蔵トランスの1次巻線に接続されています。このRF入力に直列コンデンサC1を接続すると、50Ω整合が得られます。RFトランスの1次側は内部でDC接地されているので、RFソースにDC電圧が存在する場合はDCブロッキングのためにもC1が必要です。1次側のDC抵抗は約5Ωです。

RFトランスの2次巻線は内部でパッシブ・ミキサに接続されています。トランスの2次側のセンタータップは、バイパス・コンデンサC2を接続できるようにピン3（CT）に接続されています。C2の値はLO周波数に依存します。適切な高周波デカップリングのためには、C2をピン3から2mm以内に配置する必要があります。CTピンの公称電圧は1.2Vです。

5540 F02

RF入力を適切に整合させるには、選択されたLO入力をドライブする必要があります。C1とC2の値は、ハイサイドおよびローサイドLOに対する性能を最適化するように選ぶことができます（図1の表を参照）。ハイサイド・アプリケーションでは、C1 = 5.6pFでブロードバンド入力整合が実現されます。700MHz、1090MHz、1200MHzのLO周波数に対して測定された入力リターン損失を図4に示します。1つのC1の値でも幅広いRF範囲をカバーすることができますが、図4に示すようにRF入力インピーダンスはLO周波数に依存します。

LTC5540

C1

C2

RFIN

CT

RF

TO MIXER

2

3

5540 F03

図3. RF入力の回路図

図4. RF入力のリターン損失

FREQUENCY (MHz)600

–25

RETU

RN L

OSS

(dB)

–5

–10

–15

–20

0

1200700 800 900 1000

5541 F04

1100

LO = 700MHzLO = 1090MHzLO = 1200MHz

C1 = 5.6pF

LTC5540

115540f

アプリケーション情報RF周波数に対するRF入力インピーダンスと入力反射係数の値を表1に示します。このデータの基準面はデバイスのピン2で、外部整合は行われず、LOは1090MHzでドライブされます。

表1. RF入力インピーダンスとS11（ピン2、外部整合なし、1090MHzでLO入力をドライブ）

RF （GHz）

RF入力 インピーダンス

S11

振幅 位相0.4 14.7＋j19.7 0.6 133.80.5 18.1＋j24.4 0.6 122.90.6 23.1＋j27.7 0.5 113.40.7 29.9＋j30.6 0.4 102.30.8 39.0＋j32.9 0.4 88.20.9 52.8＋j31.7 0.3 67.81.0 67.3＋j15.4 0.2 34.31.1 55.2−j13.4 0.1 −61.41.2 36.2−j11.2 0.2 −133.51.3 31.2−j4.8 0.2 −162.41.4 29.8−j0.2 0.3 −179.2

LO2IN

LO1IN

VCC2 VCC1

VCC3LO BUFFER

TOMIXER

LTC5540

LO1

LOSELLOBIAS

LO2

5540 F05

15

11

986

BIAS

7

C4

C34mA

14

LO入力図5に示すミキサのLO入力回路は、内蔵SPDTスイッチ、バラン・トランス、およびミキサ・コアをドライブするための2段式高速リミット差動アンプで構成されています。LTC5540のLOアンプは0.7GHz～1.2GHzのLO周波数範囲に対して最適化されています。この周波数範囲より上または下のLO周波数も使用できますが、性能は低下します。

図5. LO入力の回路図

LOスイッチは、高い絶縁性と高速（

LTC5540

125540f

リミット・アンプは±6dBmの入力電力範囲にわたって優れた性能を発揮しますが、公称LO入力レベルは0dBmです。LO入力電力が6dBmを超えると内部ESDダイオードが導通することがあります。直列コンデンサC3とC4は、入力の整合を最適化してDCブロッキングを行います。

周波数に対するLO1の入力インピーダンスと入力反射係数の値を表3に示します。デバイスのレイアウトとパッケージングは対称なので、LO2ポートも値は同じです。

表3. LO1の入力インピーダンスと周波数（ピン11、外部整合なし、LOSEL = “L”）

周波数 （GHz）

入力 インピーダンス

S11

振幅 位相0.6 48.9＋j30.6 0.3 74.90.7 62.8＋j29.4 0.28 51.90.8 78.0＋j17.2 0.25 23.90.9 80.4−j4.55 0.24 −6.51.0 68.3−j20.5 0.23 −38.41.1 54.6−j24.1 0.23 −66.31.2 44.7−j22.3 0.24 −90.11.3 38.1−j18.7 0.25 −110.51.4 33.8−j14.9 0.26 −127.3

IF出力図7に示すIFアンプには、差動オープンコレクタ出力（IF＋とIF-）、DCグランド・リターン・ピン（IFGND）、および内部バイアス調節用のピン（IFBIAS）があります。IF出力は電源電圧（VCCIF）でバイアスする必要があり、この電圧は整合インダクタL1とL2を介して与えられます。あるいは、IF出力はトランスのセンタータップを介してバイアスすることもできます。それぞれのIF出力ピンには、約48mAのDC消費電流が流れます（合計96mA）。抵抗R2はインピーダンス整合を改善するために使用します。

IFGND（ピン16）は接地する必要があります。接地しないとアンプにDC電流が流れません。インダクタL3を介して接地するとLO-IFおよびRF-IF間のリーク性能が向上しますが、それ以外では必要ありません。L3のDC抵抗が大きいとIFアンプの消費電流が減少し、そのためRF性能が低下します。

4:1T1 IFOUT

VCC

C10L2L1

C8

R2

L3 (OR SHORT)

VCCIF

16181920

IFAMP

BIAS

96mA

4mA

IFGND

LTC5540

IFBIAS IF–IF+

R1(OPTION TO

REDUCEDC POWER)

5540 F07

図7. バンドパス整合を行うIFアンプの回路図

最適なシングルエンド性能を得るには、外付けのIFトランスかディスクリートのIFバラン回路を介して差動IF出力を結合する必要があります。評価用ボード（図1と2を参照）は、インピーダンス変換と差動からシングルエンドへの変換のために4：1のIFトランスを使用しています。IFトランスを取り去って、差動フィルタまたは差動アンプを直接ドライブすることも可能です。

IF出力のインピーダンスは、IF周波数で2.3pFのコンデンサと並列に接続された320Ωのインピーダンスとしてモデル化することができます。等価小信号モデル（ボンドワイヤのインダクタンスを含む）を図8に、周波数に依存する差動IF出力のインピーダンスを表4に示します このデータはパッケージのピンを基準にしており（外付け部品なし）、デバイスとパッケージの寄生要素の影響を含んでいます。

19 18IF+ IF–

0.9nH0.9nHRIF

CIF

LTC5540

5540 F08

図8. IF出力の小信号モデル

アプリケーション情報

LTC5540

135540f

バンドパスIF整合IF出力は、図1と図7に示すバンドパスIF整合を使用して下は70MHz、上は500MHzまでのIF周波数に整合させることができます。L1とL2は望みのIF周波数で内部IF出力コンデンサと共振します。L1、L2の値は次式で計算します。

L1 = L2 = 1/[（2 π fIF）2 • 2 • CIF]

ここで、CIFは内部IFコンデンサです（表4に記載）。

さまざまなIF周波数に対するL1とL2の値を図1に表形式で示します。70MHzよりも低いIF周波数ではL1とL2の値が高くなりすぎるので、図9に示すローパス・トポロジーを使用するのが望ましい方法です。バンドパスIF整合におけるIF出力のリターン損失の実測値を図10に示します。

表4. IF出力のインピーダンスと周波数

周波数（MHz）差動出力インピーダンス （RIF || XIF （CIF））

70 674 || -j1137（2pF）140 628 || -j569（2pF）190 606 || -j419（2pF）240 584 || -j316（2.1pF）300 561 || -j253（2.1pF）380 532 || -j182（2.3pF）450 511 || -j154（2.3pF）

ローパスIF整合図9に示す別のIF整合ネットワークは、優れたRF-IF絶縁およびLO-IF絶縁を実現するローパス・トポロジーを使用しています。VCCIFは、4：1トランスのセンタータップを介して供給されます。ローパス・インピーダンス変換は、（内部のRIFおよびCIFと並列な）シャント素子R1とC13、および直列インダクタL1とL2によって実現されます。抵抗R2はIF出力の抵抗を小さくするために使われますが、最大限の変換利得を得るために取り去ることもできます。50Ωへの最終的なインピーダンス変換は、トランスT1によって行われます。図9に示されている整合素子の値は、30MHz～150MHzの広帯域IF整合用に最適化されています。デモボード（図2参照）は、ほとんど修正を加えずにこの整合トポロジーに対応できるようにレイアウトされています。

IFアンプのバイアスIFアンプはVCCIF = 3.3Vで優れた性能を実現するので、VCC電源とVCCIF電源を共通にすることができます。VCCIFが5Vまで増加するとRF入力のP1dBはほぼ3dB増加しますが、消費電力が大きくなります。VCCIF = 3.3VとVCCIF = 5Vの時の900MHzにおけるミキサ性能を表5に示します。最大限の変換利得を得るには、Qの大きい巻線チップ・インダクタをL1とL2に使用することを推奨します（特にVCCIF = 3.3Vを使用する場合）。低コストの多層チップ・インダクタで置き換えることができますが、その場合は変換利得がわずかに低下します。

表5. VCCIF = 3.3Vと5Vでの性能比較（RF = 900MHz、ハイサイドLO、IF = 190MHz）

VCCIF ICCIF GC P1dB IIP3 NF

3.3V 96 7.9 11 25.9 9.9

5V 99 7.9 14.5 25.9 10.0

図10. IF出力のリターン損失とバンドパス整合

4:1T1

IFOUT50Ω30MHz TO 150MHz

VCCIF3.1-5.3V

C822pF

1819IF–IF+

C91µF

C131.5pF

R21k

L182nH

L282nH

LTC5540

5540 F09

図9. ローパス整合されたIF出力

100nH

FREQUENCY (MHz)50

–20

RETU

RN L

OSS

(dB)

–5

–10

–15

0

500100 150 200 250 300 350

5540 F10

400 450

33nH

270nH150nH

アプリケーション情報

LTC5540

145540f

アプリケーション情報IFBIASピン（ピン20）はIFアンプのDC消費電流を減らすために使用できますが、IIP3が低下します。最適な性能を得るには、このピンをオープンのままにする必要があります。内部バイアス回路はIFアンプ用に4mAのリファレンスを生成しますが、これによってアンプには約96mAの電流が流れます。図7に示すようにピン20に抵抗R1を接続するとリファレンス電流の一部をグランドにシャントすることができ、IFアンプの電流が小さくなります。たとえば、R1 = 1kΩの抵抗はピン20の電流を1.5mAシャントするので、IFアンプの電流が38%減少して約59mAとなります。ピン20の公称開回路DC電圧は2.1Vです。900MHzにおけるRF性能とIFアンプの電流の関係を表6に示します。

表6. IFアンプ電流減少時のミキサ性能 （RF = 900MHz、ハイサイドLO、IF = 190MHz、VCC = VCCIF = 3.3V）

R1 （kΩ）

ICCIF（mA）

GC（dB）

IIP3 （dBm）

P1dB （dBm）

NF （dB）

OPEN 96 7.9 25.9 11.0 9.9

4.7 86 7.7 25.3 11.1 9.9

2.2 77 7.6 24.7 11.3 9.9

1 59 7.3 23.0 10.8 9.8

（RF = 900MHz、ローサイドLO、IF = 190MHz、VCC = VCCIF = 3.3V）R1

（kΩ）ICCIF（mA）

GC（dB）

IIP3 （dBm）

P1dB （dBm）

NF （dB）

OPEN 96 7.0 24.4 11.0 10.6

4.7 86 6.9 23.4 11.0 10.6

2.2 77 6.8 23.2 11.1 10.6

1 59 6.3 22.4 10.5 10.5

シャットダウン・インタフェースSHDNピン・インタフェースの概略回路図を図11に示します。デバイスをディスエーブルするにはSHDN電圧が3.0Vよりも高くなければなりません。シャットダウン機能が不要なときは、SHDNピンを直接GNDに接続してください。SHDNピンの電圧は、電源電圧（VCC）の0.3V上を超えてはいけません。もし超えると電源電流がESDダイオードを介してソースされ、デバイスを損傷させる恐れがあります。

LTC5540

5SHDN 500Ω

VCC2

5540 F11

6

図11. シャットダウン入力回路

SHDNピンは”H”か”L”にする必要があり、フロート状態のままにしておくとデバイスのオン/オフ状態を確定できなくなります。SHDNピンにスリーステート状態が生じる可能性がある場合は、プルアップ抵抗かプルダウン抵抗を使用する必要があります。

電源電圧のランプアップ電源電圧のランプアップ速度が速いと、内部ESD保護回路に電流グリッチを生じる可能性があります。電源のインダクタンスによっては、これは最大定格を超える過渡電源電圧を生じる恐れがあります。電源電圧のランプアップ時間は1ms以上とすることを推奨します。

LTC5540

155540f

リニアテクノロジー・コーポレーションがここで提供する情報は正確かつ信頼できるものと考えておりますが、その使用に関する責務は一切負いません。また、ここに記載された回路結線と既存特許とのいかなる関連についても一切関知いたしません。なお、日本語の資料はあくまでも参考資料です。訂正、変更、改版に追従していない場合があります。最終的な確認は必ず最新の英語版データシートでお願いいたします。

パッケージ

5.00 ± 0.10

5.00 ± 0.10

NOTE:1. 図はJEDECパッケージ外形とは異なる2. 図は実寸とは異なる3. すべての寸法はミリメートル4. パッケージ底面の露出パッドの寸法にはモールドのバリを含まない モールドのバリは（もしあれば）各サイドで0.20mmを超えないこと5. 露出パッドは半田メッキとする6. 網掛けの部分はパッケージの上面と底面のピン1の位置の参考に過ぎない

ピン1のトップ・マーキング（NOTE 6）

0.40 ± 0.10

2019

1

2

底面図－露出パッド

2.60 REF2.70 ± 0.10

0.75 ± 0.05 R = 0.125TYP

R = 0.05TYP

0.25 ± 0.05

0.65 BSC

0.200 REF

0.00 – 0.05

(UH20) QFN 0208 REV Ø

推奨する半田パッドのピッチと寸法半田付けされない領域には半田マスクを使用する

0.70 ±0.05

0.25 ±0.050.65 BSC

2.60 REF 2.70 ± 0.05

4.10 ± 0.05

5.50 ± 0.05

パッケージの外形

ピン1のノッチR = 0.30（標準）または0.35×45°の面取り

2.70 ± 0.10

2.70 ± 0.05

UHパッケージ20ピン・プラスチックQFN（5mm×5mm）

（Reference LTC DWG # 05-08-1818 Rev Ø）

LTC5540

165540f

LINEAR TECHNOLOGY CORPORATION 2010

LT 0410 • PRINTED IN JAPANリニアテクノロジー株式会社〒102-0094 東京都千代田区紀尾井町3-6紀尾井町パークビル8FTEL 03-5226-7291● FAX 03-5226-0268 ● www.linear-tech.co.jp

関連製品製品番号 説明 注釈インフラストラクチャLT5527 400MHz～3.7GHz、

5Vダウンコンバーティング・ミキサ 利得：2.3dB、IIP3：1900MHzで23.5dBm、NF：1900MHzで12.5dB、5V/78mA電源

LT5557 400MHz～3.8GHz、 3.3Vダウンコンバーティング・ミキサ

利得：2.9dB、IIP3：1950MHzで24.7dBm、NF：1950MHzで11.7dB、3.3V/82mA電源

LTC6400-X 300MHz低歪みIFアンプ/ADCドライバ 固定利得：8dB、14dB、20dBおよび26dB、OIP3：300MHzで>36dBm、差動I/OLTC6401-X 140MHz低歪みIFアンプ/ADCドライバ 固定利得：8dB、14dB、20dBおよび26dB、OIP3：140MHzで>40dBm、差動I/OLTC6416 2GHzの16ビットADCバッファ OIP3：300MHzまで40.25dBm、回復が速い出力クランプを設定可能LTC6412 リニアな31dBアナログ制御VGA OIP3：240MHzで35dBm、連続利得範囲：-14dB～17dB LT5554 超低歪みのIFデジタル制御VGA OIP3：200MHzで48dBm、利得範囲：2dB～18dB、利得ステップ：0.125dBLT5575 700MHz～2.7GHz直接変換I/Q復調器 内蔵バラン、IIP3：28dBm、P1dB：13dBm、I/Q振幅整合：0.03dB、位相整合：0.4°LT5578 400MHz～2.7GHzアップコンバーティング・ミキサ OIP3：900MHzで27dBm、1.95GHzで24.2dBm、内蔵RFトランス LT5579 1.5GHz～3.8GHzアップコンバーティング・ミキサ OIP3：2.14GHzで27.3dBm、NF = 9.9dB、3.3V電源、シングルエンドのLOおよびRFポートLTC5598 5MHz～1.6GHzのI/Q変調器 OIP3：140MHzで27.7dBm、900MHzで22.9dBm、ノイズフロア：-161.2dBm/HzRFパワー検出器LT5534 ダイナミックレンジが60dBの50MHz～3GHzの

ログRFパワー検出器全温度範囲で±1dBの出力変動、応答時間：38ns、ログリニア応答

LT5537 広いダイナミックレンジのログRF/IF検出器 低周波数～1GHz、ログリニア・ダイナミックレンジ：83dBLT5570 2.7GHz平均二乗パワー検出器 全温度範囲での精度：±0.5dB、ダイナミックレンジ：>50dB、立ち上がり時間：500nsLT5581 6GHz低消費電力RMSパワー検出器 ダイナミックレンジ：40dB、全温度範囲での精度：±1dB、消費電流：1.5mA ADCLTC2208 16ビット、130Msps ADC ノイズフロア：78dBFS、SFDR：250MHzで>83dBLTC2262-14 超低消費電力14ビット、150Msps ADC SNR：72.8dB、SFDR：88dB、消費電力：149mWLTC2242-12 12ビット、250Msps ADC SNR：65.4dB、SFDR：78dB、消費電力：740mW

標準的応用例

RF INPUT FREQUENCY (MHz)400

5

GAIN

(dB)

, NF

(dB)

, IIP

3 (d

Bm)

25

23

21

19

17

15

13

11

9

7

27

420 540440 460 480

5541 TA02

500 520

NF

GC

IIP3 TA = 25°CfIF = 190MHzfLO = fRF + fIF

IF

RF400MHz

TO 540MHz

BIAS

3.3pF

6.8pF

RF

SHDN

22pF

SHDN(0V/3.3V)

LTC5542

VCC2

VCC 3.3V

VCC1 VCC3 LOSEL

10pF

LO1

LO590MHzTO 730MHz

LO2

IF+ IF–

5540 TA02

1µF

LO

VCCIF3.3V

OR 5V 22pF 2k

150nH 150nH

1nF

T14:1

1µF

IFOUT190MHz

利得、NFおよびIIP3とRF周波数450MHzダウンコンバーティング・ミキサの応用例