要約
MAX2371は、広範囲な利得のダイナミックレンジが必要なときの、低IF周波数での動作に理想的な低ノイズアンプ(LNA)です。この製品は、データシートで規定されていない周波数でも動作します。アプリケーションノートでは、220MHzの周波数を取り扱います。
概要
MAX2371は、超低中間周波数レシーバアプリケーション用に設計された低ノイズアンプ(LNA) ICです。このLNAは、低ノイズ利得段用の切換可能減衰器と自動利得制御(AGC)の両方の機能を搭載しています。これらの2つの機能によって、MAX2371は65dB以上の利得制御範囲を実現します。このLNAは、選択可能な電流モードを備えています。高電流モードを選択すると、ICは最大の利得、IP3、及び低ノイズ指数で動作します。一方、最大性能を必要としない場合は、低電流モードを選択することができます。低電流モードでは、前述のパラメータ値は多少低下しますが、電流消費の削減が可能となります。
MAX2371は、データシートでは136MHz～174MHzの周波数範囲で動作すると規定されていますが、この範囲外の周波数でも正常に動作します。このアプリケーションノートでは、220MHzでの性能データを示しています。範囲外であるこの周波数でMAX2371を使用するには、1つだけ変更が必要です。入力と出力のマッチングネットワーク用の部品の値を変更するということです。使用する値は、このアプリケーションノートの最後に記載されているMAX2371評価キットの回路図とBOM (部品表)を参照してください。
テストのセットアップ
テスト条件
- Vcc = 2.85 V
- 周波数 = 220 MHz
- 入力パワー = -30 dBm
- 2トーン間隔 = 625 kHz
- RF_ATTN = LOW
- LNA_I = HIGH
図1. MAX2371の評価に使用するLNAテストのセットアップ図
測定結果
| 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 |
利得/IIP3/P1dB
すべての動作条件を示すため、各制御電圧と温度について、MAX2371のIIP3、P1dB、及び利得を測定しました。8つのAGC電圧について、3つの温度(-10℃、+25℃、+70℃)でテストしています。結果は以下のグラフのとおりです。
図2. 一連の下降曲線からわかるように、利得の変動は温度変化に対して0.3dB未満です。
図3. IIP3は、温度変化に対して約3.5dBの変動を示しています。
図4. 入力P1dBは、温度変化に対して2dB未満の変動を示しています。
MAX2371 IFアンプの回路S11と回路S22
S11とS22を制御電圧について測定しました。結果を以下のグラフにプロットしています。入力と出力は、シングルセクションのLCマッチングを使用してそれぞれ50Ωにマッチングさせました。
図5. VGC範囲に対するS11とS22の変動
結論
今回の調査により、MAX2371は220MHzで動作するLNAとして有効で、利用可能であることがわかりました。このICは、幅広い利得範囲で適切なノイズ指数と低消費電流を実現できます。
MAX2371評価キットの回路図
図6.
MAX2371評価キットのBOM (部品表)
| Item | Reference | Description | Value |
| 1 | C1 | 0402 Capacitor | Open |
| 2 | C10 | 0402 Capacitor | 0.015µF |
| 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 | 1.0µF |
| 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 |
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