1 概述
RF9958 是RF Micro Device公司推出的CDMA/FM發(fā)送調(diào)制器。它在內(nèi)部集成了完整的正交解調(diào)器、中頻自動增益控制(AGC)放大器和上變頻器,可用于雙模式的 CDMA/FM蜂窩移動通信系統(tǒng)和PCS系統(tǒng)中的發(fā)送單元。該芯片可對基帶IQ通道信號進行調(diào)制和放大以獲取中頻信號,可提供95dB的增益控制范圍,并可將中頻信號上變頻到UHF頻段。其關鍵的指標(如噪聲系數(shù)和IP3等)與CDMA蜂窩移動通信系統(tǒng)標準IS-98和J-STD-018兼容。 RF9958采用先進的硅雙極工藝(FT-15GHz)設計制造,并使用標準的小28腳SSOP封裝。其主要特性如下:
●支持雙模式工作(CDMA和FM);
●帶有雙平衡UFH上變頻混頻器;
●具有數(shù)字控制低功耗模式;
●中頻AGC放大器具有100dB的控制范圍;
●工作電源范圍為2.7V~3.3V;
RF9958可廣泛應用于CDMA/FM蜂窩通信系統(tǒng)、擴譜無繩電話、CDMA PCS系統(tǒng)、高速數(shù)據(jù)Modem、無線本地環(huán)路和通用數(shù)字接收機等系統(tǒng)。
2 工作原理
圖1所示為RF9958芯片的內(nèi)部原理框圖。各管腳的功能如下:
1腳(MODE):CDMA和FM模式選擇輸入端,為數(shù)字控制輸入端。此端為邏輯高電平時,選定CDMA模式,為邏輯低電平時選定FM模式。當處于FM模式時,F(xiàn)M放大器開始工作,而IQ調(diào)制器關斷。
2 腳(QSIG):到Q混頻器的基帶輸入,該端使用直流解耦。應在該端施加大小為0.6V的直流電平為內(nèi)部晶體管提供偏置。此腳的輸入阻抗至少應為50kΩ。
3腳(QREF):Q混頻器的參考電壓。此腳的直流電壓與應施加到QSIG端的電壓相同。為獲得是大的載波抑制,該腳相對于ISIG腳(5腳)的直流電壓需進行調(diào)整。該腳的輸入阻抗至少為50kΩ。
4腳(IREF):I混頻器的參考電壓。此腳的直流電壓應與施加到ISIG端的電壓相。為獲得最大的載波抑制,該腳相對于ISIG腳的直流電壓需進行調(diào)整。該腳的輸入阻抗至少應為50kΩ。
5腳(ISIG):到I混頻器的基帶輸入,該端使用直流解耦。并應施加大小為0.6V的直流電平為內(nèi)部晶體管提供偏置。其輸入阻抗至少的50kΩ。
6腳、12腳(GND1):為帶隙電壓源、增益控制、調(diào)制器和FM放大器的接地端。在PCB上,此端與旁路電容間的連線應盡量短,且最好將旁路電容的接地端直接連接到地平面。
7腳(VCC1):用于本振LO1和限幅放大器的電源,此電源應被隔離以減小載漏。此端需接1nF的旁路電容。在PCB上,此端與旁路電容間的連線應盡量短,旁路電容的地端亦應直接連接到地平面。
8腳(LO1+,F(xiàn)M+):平衡調(diào)制器LO1同相輸入端,另一輸入端是LO1-。此腳的頻率在內(nèi)部被2分頻,因此調(diào)制的載波頻率是施加頻率的一半。
9腳(LO1-,FM-):平衡調(diào)制器LO1的反相輸入端。在單端應用中,可將此腳通過1nF的電容交流耦合到地。
10腳(BGOUT):帶隙電壓參考,此電壓在整個溫度和電源范圍內(nèi)應維持不變,可用于為內(nèi)部電路提供偏置。設計時應在外部使用1nF的旁路電容。
11腳(VCC3):AGC和帶隙參考電路電源,通常需要在外部使用1nF的旁路電容。此腳與旁路電容間的連線應盡可能短。旁路電容的地端應連接到地平面。
13腳(PD1):低功耗控制,此端為邏輯高時,所有電路正常工作,為邏輯低時,所有電路將被關斷。
14腳(VCC4):混頻器的電源電壓輸入端,該電源可以對頻和射頻進行最大的隔離,并降低載漏,通常需要在外部使用100pF的旁路電容。此腳與旁路電容間的連線應盡可能短。旁路電容的地端應直接連接到地平面。
15腳(PD2):混頻器的低功耗控制輸入端。當連接到10腳時,混頻器正常工作,當此端連接到地時,混頻器被關閉,但所有其它的電路仍可正常工作。
16腳、23腳(GND2):混頻器接地端,為了能夠獲得最佳性能,應將此端與地平面間的距離設計得盡可能短。
17腳(RFOUT):射頻輸出端。
18腳(DEC):電流鐿像解耦端。應在外部使用100pF的旁路電容,旁路電容的地端應直接連接到地平面。
19腳(LO2+):平衡混頻器的本振LO2的同相輸入端。
20腳(LO2-):平衡混頻器的本振LO2的反相輸入端。在單端應用中,應將此端通過100pF的電容交流接地。
21腳、22腳(MIXIN-,MIXIN+):混頻級平衡輸入引腳。如果使用中頻濾波器,需要使用合適的阻抗匹配網(wǎng)絡。
24 腳、25腳(MODOUT-,MODOUT+):AGC平衡輸出引腳。采用平衡輸出時,該端的輸出阻抗為200Ω。如果不需要濾波,可將此端通過隔直電容連接到MIXIN-端。為了獲得最大動態(tài)范圍,可在此端與電源Vcc間連接一個電感,此電感的高品質(zhì)因數(shù)應當采用較高類型的產(chǎn)品。
26腳(DEC):AGC解耦端,需要使用10nF的外部旁路電容。此腳與旁路電容間的連線應盡可能短。旁路電容的地端應直接連接到地平面。
27腳(GC):AGC放大器的模擬增益控制,有較控制電壓范圍0.5~2.5VDC。AGC的增益范圍是88dB。
28腳(VCC2):調(diào)制級電源電壓,應使用10nF的外部旁路電容。此腳與旁路電容間的連線應盡可能短。旁路電容的地端應直接連接到地平面。
3 典型應用
圖2所示為芯片RF9958在移動通信系統(tǒng)中的典型應用電路。