개요: MAX2371은 큰 값의 이득 다이내믹 레인지가 요구될 때 낮은 IF 주파수에서의 이상적인 저잡음 증폭기(LNA)이다. 이 글에서는 이 제품이 데이터시트 상에 규정되지 않은 주파수로 동작한다. 이 응용 노트에서는 220MHz의 주파수를 사용하고 있다.
개요
MAX2371은 매우 낮은 주파수의 IF 수신기 애플리케이션을 위해 설계된 저잡음 증폭기(LNA)이다. 이LNA는 스위칭 방식의 감쇄 회로와저잡음 이득 회로단 적용을 목적으로 설계된 AGC(자동 이득 제어) 기능을 갖고 있다. 이 두 가지 기능으로 이득 제어 범위는 65dB가된다. 이 제품은 전류 모드를 선택할 수 있게 되어 있는데, 대전류 모드를 선택할 경우 IC가 최대 이득 및 IP3로 동작하고 잡음 지수는낮아지게 된다. 최대 성능을 필요로 하지 않을 경우에는 저전류 모드를 사용하여 성능 면에서 약간 절충을 하는 대신 소비 전류를 줄일 수 있다.
MAX2371은 데이터시트 상으로는 136~174MHz 동작을 위해 설계되어 있는 것이지만, 이 제품을 다른 주파수에 사용해도 충분히 좋은 결과를 얻을 수 있다. 이 노트에 있는 데이터는 220MHz에서의 성능을 기록한 것이다. 이 주파수에서 MAX2371을 사용하기 위하여 필요한 유일한 회로 변경 사항은 입출력 매칭 네트워크에 대해 부품의 값을 변경시키는 것뿐이다. 사용되는 부품의 값은 이 노트의 끝에 실려 있는 MAX2371 평가 키트 회로도 및 자재 명세서에 나와 있다.
테스트 설정
테스트 조건:
1) Vcc = 2.85 V
2) 주파수 = 220 MHz
3) 입력 = -30 dBm
4) 2톤(tone) 간격 = 625 kHz
5) RF_ATTN = LOW
6) LNA_I = HIGH
테스트 셋업 구성도:
그림1. MAX2371의 평가를 위한 LNA 테스트 회로 구성 다이어그램
측정 결과
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
이득, IIP3, P1dB
IIP3, P1dB 및 이득은 제어 전압 및 온도 범위에서 측정하여 모든 동작 조건을 보이도록 하였다. 8가지 AGC 전압에 대해 세 가지온도(-10℃, +25℃, +70℃)에서 테스트하였다. 그 결과는 아래 그림으로 나와 있다.
그림 2. 하강 곡선을 보면 이득 변화가 온도 범위에서 0.3dB 미만임을 알 수 있다.
그림 3. IIP3는 온도 범위에서 약 3.5dB의 변위를 보인다.
그림 4. 입력 P1dB는 온도 범위에서 2dB 이하로 변화한다.
MAX2371 IF 증폭기 회로 S11 및 회로 S22
제어 전압에 대해 S11및 S22를 측정하였다. 그 결과는 아래 그림에 나와 있다. 입출력은 각각 단일 섹션 L-C 매칭 회로로 50Ω에
매칭하였다.
그림 5. VGC 범위에 대한 S11 및 S22 변화
결론
이와 같이 MAX2371의 성능을 조사한 결과 220MHz에서 그 효과와 실용성을 검증할 수 있었다. 이 제품은 넓은 이득 제어 범위를 가지면서도좋은 잡음 지수 성능 및 저전력 소모 등의 이점을 제공한다.
다운로드, PDF 형식
