电子电路大全(PDF格式)-第143部分

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　　　　　4。4。3　　　　芯片封装与引脚功能　　



　　　　MAX2102/MAX2105　采用SO…28　封装，各引脚功能如下。　　

　　　　　引脚1：VCC　，基带＋5V　　电源，连接0。1uF　和10pF　电容到地。　　

　　　　　引脚2　：IOUT　，I　通道基带输出。　　

　　　　　引脚3，12　GND，基带地。　　



　　


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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　　　　　　　　　　　　　　　　　·287　·　



　　　　引脚4；　6；　20；　23　：VCC　，RF＋5V　　电源，连接22pF　　电容到地。　　

　　　　引脚5：GND，地。　　

　　　　引脚7　：RFIN　，RF　同相输入，通过一个22pF　　电容连接到50Ohm信号源。　　



　　　　引脚8：RFIN　，RF　反相输入，通过一个22pF　　电容连接到50Ohm信号源。　　

　　　　引脚9；　11；　19；　24　：GND，RF　地。　　

　　　　引脚10：AGC　，AGC　控制电压，连接一个　1　000pF　的电容到地。　　

　　　　引脚13：QOUT；Q　通道基带输出。　　

　　　　引脚14：VCC　，基带＋5V　　电源，连接0。1uF　和10pF　电容到地。　　



　　　　引脚15：QDC，Q　通道漂移补偿同相输入，连接一个0。22uF　的电容在QDC　和QDC　之间。　　



　　　　引脚16：QDC　，Q　通道漂移补偿反相输入，连接一个0。22uF　的电容在QDC　和QDC　之间。　　



　　　　引脚17：IDC　，I　通道漂移补偿反相输入，连接一个0。22uF　的电容在IDC　和IDC　之间。　　



　　　　引脚18：IDC　，I　通道漂移补偿同相输入，连接一个0。22uF　的电容在IDC　和IDC　之间。　　



　　　　引脚21　：LO　，本机振荡器输入。　　

　　　　引脚22　：LO　，本机振荡器输入。　　

　　　　引脚25　：PSGND　，分频器地。　　

　　　　引脚26　：PSOUT　，分频器输出。　　

　　　　引脚27　：MOD　，分频器模式控制。　　

　　　　引脚28　：VCC　，分频器电源。　　



　　　4。4。4　　　　　内部结构与工作原理　　



　　　MAX2102/　MAX2105　的内部结构如图4。4。1　所示。　　

　　　MAX2102/MAX2105　内部电路包括：带有自动增益控制（AGC　）的低噪声放大器、I/Q　

下变频混频器、本振缓冲器、90　°正交发生器、预标定器和基带放大器等，本振信号通过LO　、　



LO　引脚接入本振缓冲器，本振输入功率需大于…15dBm、小于…5dBm，通过MAX2102　　内部　

电路，保持片内本振信号电平稳定。射频输入经AGC　　放大驱动，分别送入两路混频器输入　

端，与混频器本振口提供的相位差为　90　°本振信号混频，产生的I/Q　　基带信号分别由　I、Q　

通道基带放大器放大后输出，输出信号可驱动特征阻抗为　100Ohm的低通滤波器。基带…3dB　输　

出带宽大于90MHz　。　　



　　　4。4。5　　　　应用电路设计　　



　　　MAX2102/　MAX2105　的典型应用电路如图4。4。2　所示，印制板图如图4。4。3　所示，电路元　

器件参数如表4。4。2　所示。　　

　　　　图4。4。4　所示电路为MAX2102/　MAX2105　与外部振荡器、PLL　合成器（TSA5055　）共同　

构成的DBS　调谐器。数字卫星的服务信息由转发器发送，采用C　波段（3。6GHz～4。2GHz　）　

或Ku　波段（11GHz～12GHz），经卫星蝶型天线上的低噪声功能块（LNB　）下变频后，信号　

的频率范围大约为1GHz～2GHz　，通过匹配网络送入75Ohm电缆的F　连接器。为改善系统的噪　

声特性，在F　连接器与射频输入前需加预放大器或PIN　二极管衰减器，也可选用双门极GaS　　

FET　。PIN　衰减器与MAX2102/MAX2105　　的AGC　控制器采用同一控制电压，这样，就可以　

用基带信号处理器产生的AGC　控制信号控制整个调谐器。MAX2102　振荡器输入端口（LO　、　



　　


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　·288　·　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　射频集成电路芯片原理与应用电路设计　　



LO　）有两种输入模式：单端输入与差模输入，采用差模输入可降低本振信号在射频输入端　



的泄漏，混频输出在2　倍本振频率处有较小的伪信号电平。差摸输入时应注意保证LO　与LO　

通道完全对称，本振信号幅度要满足规格书的要求，LO　幅度过小会影响正交特性；LO　幅度　

过高会在射频输入端产生较大的本振泄漏。由于MAX2102/　MAX2105　为直接变换型接收器，　

外部本振信号的振荡频率必须与所选择的射频输入频率保持一致。　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图4。4。1　　　　MAX2102/　MAX2105　的内部结构　　



　　


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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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　·289　·　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　



　　


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·290　·　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　射频集成电路芯片原理与应用电路设计　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表4。4。2　　　　MAX2102/　MAX2105　的典型应用电路元器件参数　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　符号　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　数量　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　参数　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　B1～B5　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　5　　　　　　　　　　　表面安装式磁芯Panasonic　EXC…CL3216U　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　C1，C9　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2　　　　　　　　　　　47uF；　10V；　±20％　电解电容PanasonicECE…V1AA47OP　　



　　　　　　　　　　　　　　C2，C3，C8，C11　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　4　　　　　　　　　　　0。1uF；　50V（min）；10％陶瓷电容　　



　　　　　　　　　　　　　C4～C7，C14，C15　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　6　　　　　　　　　　　22pF；　50V（min）；10％陶瓷电容　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　C10，C12　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2　　　　　　　　　　　10pF；　50V（min）；10％陶瓷电容　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　C13，C16　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2　　　　　　　　　　　10pF；　50V（min）；10％陶瓷电容　　



　　　　　　　　　　　　C17，C19，C21，C22　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　4　　　　　　　　　　　100pF；　50V（min）；10％陶瓷电容　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　C20　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1　　　　　　　　　　　10uF；　16V；　20％钽电容AVX　TUJC106M106　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　C26，C27　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2　　　　　　　　　　　0。22uF；　50V（min）；　10％陶瓷电容　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　J1　，J3　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2　　　　　　　　　　　BNC　连接器　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　JW　，J4　，J5　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　3　　　　　　　　　　　边端SMA　连接器　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　J6　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1　　　　　　　　　　　探针式连接器　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　3　端子连接器　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　JU2　，JU3　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　分流器　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　R1　，R7　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2　　　　　　　　　　　47Ohm，5％　电阻　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　R3　，R13　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2　　　　　　　　　　　开路　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　R4　，R16　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2　　　　　　　　　　　51Ohm，5％　电阻　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　R6　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1　　　　　　　　　　　2kOhm，5％　电阻　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　R8　，R10　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2　　　　　　　　　　　22Ohm，5％　电阻　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　R11　，R12　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2　　　　　　　　　　　56Ohm，5％　电阻　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　R15　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1　　　　　　　　　　　100Ohm，5％　电阻　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　R17　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1　　　　　　　　　　　4。7Ohm，5％　电阻　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　U1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1　　　　　　　　　　　Maxim　MAX2102CWI（28…pin　SO）　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　None　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1　　　　　　　　　　　MAX2102　　电路板　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　None　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1　　　　　　　　　　　MAX2102　数据手册　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（a　）印制板元器件布局图　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　



　　


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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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　·291　·　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（b　）印制板元器件焊接面　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（c　）印制板电源板面　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　



　　


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　·292　·　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　射频集成电路芯片原理与应用电路设计　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（d　）印制板底板面　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图4。4。3　　　　应用电路印制板图　　



　　　　当频率合成器带有预标定器时，通过将MAX2102/　MAX2105　的PSGND　引脚浮空，关闭　

MAX2102/　　MAX2105　　　　　内部预标定器。需要采用　MAX2102/　　MAX2105　　　　　　　　　　　　　　　　　的预标定器时，将　

PSGND　接地。也可以用MOS　FET　开关控制PSGND　引脚，打开或关闭预标定器，选用MOS　　

FET　　的吸取电流要能达到　15mA。预标定器输出PSOUT　　需外接2kOhm下拉电阻，可驱动典型　

CMOS　负载（10　kOhm并联5pF　）。MAX2102/　MAX2105　的I、Q　通道输出基带信号摆幅大于2V　，　

能够驱动100Ohm负载。在直接变换型调谐器中，由于采用宽带I/Q　下变频器，系统需对下变频　

后的信号做滤波处理，以消除A/D　转换器的混叠失真，IOUT　、QOUT　与5　阶或7　阶低通滤　

波器采用交流耦合方式连接，低通滤波器的电感、电容可参考手册的推荐值（见表4。4。3　）进　

行选择。一般滤波后的信号在送入　A/D　　　　　　　　　　　　　　　　　　　转换器前还需进行放大，可选用双视频放大器（如　

MAX4216　）放大I、Q　基带信号；另外，Maxim　公司的A/D　转换器MAX1002/　MAX1005　　内　

部带有前置放大器，最小转换信号幅度（峰…峰值）为125mV，比较适合此类应用。　　



　　


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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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　·293　·　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　



　　


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　·294　·　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　射频集成电路芯片原理与应用电路设计　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表4。4。3　　　　低通滤波器元件值选择表　　



　　　　ADC　采样　　　　　　　　　　　　　　　　　　RS　　　　　C1　　　　　L1　　　　C2　　　　L2　　　　C3　　　　L3　　　　C4　　　　　RL　　

　　　　　　　　　　　　　　　滤波器类型　　

　　　　速率Msps　　　　　　　　　　　　　　　　　　　/Ohm　　　　/pF　　　/nH　　　　/pF　　　/nH　　　/pF　　　/nH　　　/PF　　　/kOhm　　



　　　　　　　40　　　　0。1dB　Chebyshev；　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　100　　　　39　　　　910　　　　120　　1500　　　150　　　1500　　120　　　　10　　

　　　　　　　　　　　　　f　C=20MHz　　



　　　　　　　60　　　　0。1dB　Chebyshev；　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　100　　　　22　　　　620　　　　82　　　　910　　　100　　　1000　　　82　　　　10　　

　　　　　　　　　　　　　f　C=30MHz　　



　　　　　　　90　　　　0。1dB　Chebtyshev；　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　100　　　　18　　　　390　　　　56　　　　620　　　68　　　　680　　　　56　　　　10　　

　　　　　　　　　　　　　f　C=45MHz　　



　　　4。5　　　　WCDMA　与GSM900　双频双模手机射频单元　　



　　　　4。5。1　　　　概述　　



　　　　　1．WCDMA　手机收发通道基本指标　　

　　　　　WCDMA　手机发射通道基本指标与要求是：频段1　920MHz～1　980MHz；最大发射功率　

　根据等级　1、2　、3、4　，分别为33dBm、27dBm、24dBm、21dBm　；最小可控输出功率应低　

　于…50dBm；根据手机功率等级和最小输出功率可以确定发射通道的AGC　动态，对于　3　类　

　和4　类手机，AGC　动态可考虑为80dB；邻道功率泄漏为33dB　（邻道）或43dB　（隔一信道）。　

　针对3　类和4　类终端的杂散指标是：输出频谱应符合频谱模板要求；误差矢量EVM　应小于　

　17。5％；峰值码域误差分量要求比平均功率低15dB。　　

　　　　WCDMA　手机接收通道基本指标与要求是：频段2　110MHz～2　170MHz　；参考接收灵敏　

度DPCH_Ec　=　…117dBm/　3。84MHz；最大输入信号电平DPCH_Ec　=　…44dBm　，此时接收总功　

率为…25dBm　；接收机通道AGC　动态可考虑为80dB；邻道选择性（ACS　）优于33dB　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（针对　

3　类和4　类终端）；阻塞指标：杂散响应指标…44dBm　　（干扰功率）；抗双音阻塞指标：干扰分　

别为…46dBm　，点频，偏离信号10MHz；…46dBm　，已调干扰，偏离信号20MHz　；杂散辐射。　　

　　　　2　．WCDMA　手机关键射频指标　　

　　　　峰值系数：峰值系数是指信号的峰值功率与平均功率之比，通常用单位1　减去累积分布来　

表示，即CCDF　。