MAX2371在220MHz实现优秀的IF AGC放大器

摘要

当需要大动态范围的增益时，MAX2371是一个在低IF频率工作的理想的低噪声放大器(LNA)。它在数据资料中没有规定的频率上也可以工作。本篇应用笔记记录的工作频率为220MHz。

概述

MAX2371是一款为超低中频接收机设计的低噪声放大器(LNA) IC。它既有可切换的衰减器又有一个自动增益控制(AGC)，这使它可以用于低噪声放大级。具备了上述两个单元，器件能够提供超过65dB的增益控制范围。这款LNA还具有可选择的电流模式。当选择高电流模式时，它有最大的增益和IP3以及低噪声系数。不需要最优的性能时，使用低电流模式可以略微降低上述参数的水平并减小电流消耗。

尽管MAX2371的数据资料规定其工作频率为136MHz至174MHz，它在其它频率也能很好的工作。本应用笔记中的数据是在220MHz记录的。在不同的频率使用MAX2371唯一需要改变的就是输入和输出匹配网络元件的取值。这些取值在本文最后包含的MAX2371评估板原理图和材料清单(BOM)中给出。

测试装置

测试条件：
1) Vcc = 2.85V
2) 频率 = 220MHz
3) 输入功率 = -30dBm
4) 两音频间隔 = 625kHz
5) RF_ATTN = LOW
6) LNA_I = HIGH

测试装置图：

图1. 用来评估MAX2371的LNA测试装置图。

测试结果

Parameter	Measured Data	Comment
Max. Gain(dB)	12.5	Vgc = 1/2 Vcc
Noise Figure(dB)	2.2	Vgc = 1/2 Vcc
IIP3(dBm)	1.5	Vgc = 1/2 Vcc
Dynamic Range(dB)	55.0	From VGC
Gain Step (dB)	17.5	From RF_ATTN
Icc over Gain(mA)	3.7

增益、IIP3和P1dB

在不同的控制电压和温度下测量MAX2371的IIP3、P1dB和增益以得到所有条件下的工作状况。分别在三个温度(-10°C , +25°C , +70°C)和8个AGC电压的条件下进行测量。结果如下面的曲线所示。

图2. 这一向下倾斜的曲线族表明在不同的温度下增益的变化小于0.3dB。

图3. 在不同的温度下IIP3有大约3.5dB的变化。

图4. 在不同的温度下输入P1dB的变化小于2dB。

MAX2371 IF放大器电路的S11和S22

在不同的控制电压下测量S11和S22。结果如下面的曲线所示，输入和输出都用单端的L-C匹配电路匹配为50Ω。

图5. 不同的VGC电压下S11和S22的变化。

结论

对MAX2371的研究证明了它作为220MHz LNA的有效性和生命力。这款IC在提供宽增益变化范围的同时具有良好的噪声系数和低的电流消耗。

MAX2371评估板原理图

图6.
图6.

MAX2371评估板BOM

Item	Reference	Description	Value
1	C1	0402 Capacitor	Open
2	C10	0402 Capacitor	0.015uF
3	C19	Capacitor	100nF
4	C2	0402 Capacitor	8.2pF
5	C3	0402 Capacitor	Open
6	C4	0402 Capacitor	1500pF
7	C5	0402 Capacitor	1500pF
8	C6	0402 Capacitor	4.7pF
9	C7	0402 Capacitor	Open
10	C8	0805 Capacitor	1.0uF
11	C9	Capacitor	10nF
12	J1-3	Three PIN INLINE HEADER
13	J4	SIX PIN INLINE HEADER
14	J5-6	Two PIN INLINE HEADER
15	L1	0603 Inductor	Open
16	L2		39nH
17	L4	0603 Inductor	33nH
18	L5	Inductor	82nH
19	P1-2	SMA Connector
20	R1		1.1K
21	R2		220
22	R3		0
23	U1	MAX2371EGC LNA/AGC Attenuator