개요: GSM 셀룰러 폰이 어느 곳에서나 사용되면서 원하지 않는 RF 신호가 계속 많아지게 됨에 따라 전자 회로에 적절한 RF 잡음 제거 기능을 탑재하지 않는다면 신호의 왜곡을 초래하게 된다. 따라서 전자 회로의 만족할 만한 동작 구현을 위해서는 RF 내성 테스트가 필수적이다. 머리말 오늘날 대부분의 셀룰러 폰은 217Hz의 레이트로 펄스를 온/오프하여 고주파 반송파를 변조하는 멀티플렉싱 방식인 시분할 다중 접속 (TDMA) 표준을 사용한다. RF에 민감한 IC는 이 반송파를 복조하여 217Hz 신호와 고조파 주파수를 재생성한다. 이러한 주파수 대부분은 오디오 대역 안에 들어가기 때문에 원하지 않는 가청 잡음을 발생시키므로, 불량한 RF 내성을 갖는 회로는 셀룰러 폰의 RF 주파수를 복조하면서 원하지 않는 저주파 오디오를 생성할 수 있다. 따라서 품질을 보장하는 방법의 하나로 정상 동작 중에 맞닥뜨릴 수 있는 환경과 유사한 RF 환경에 회로를 노출시키는 테스트를 수행할 필요가 있다. 이 애플리케이션 노트에서는 집적 회로 보드의 RF 잡음 제거 성능을 측정하는 데 사용되는 일반적인 기법에 대해 설명한다. RF 내성 테스트는 적절히 조절된 RF 레벨을 보드에 적용하여, 동작 중에 만날 수 있는 스트레스를 재현한다. 그 결과 정성 분석에 유용한 반복 가능한 결과를 확립하는 조직적인 표준 테스트 방법이 구현된다. 이러한 테스트 결과는 RF 잡음에 가장 강한 내성을 갖는 IC와 회로를 선택하는 데 도움이 된다. 동작하는 셀룰러 폰 주위에 DUT(device-under-test)를 놓으면 RF 민감성을 테스트할 수 있다. 그러나 정밀하고 반복 가능한 테스트 결과를 얻기 위해서는 일관된 방법과 반복 가능한 RF 필드를 사용하여 DUT를 테스트해야 한다. 해결책은 일반적인 모바일 폰에 의해 발생되는 환경과 유사하도록 정밀 제어되는 RF 필드를 발생시키는 RF 무반향 실험실(anechoic test chamber)을 사용하는 방법이다. RF 내성 테스트 구성 다음 내용에서는 MAX4232 듀얼 op 앰프와 경쟁 부품(경쟁사 X)에서 수행한 RF 내성 테스트 결과를 비교한다. RF 내성 테스트 회로(그림 1)는 테스트되는 듀얼 op 앰프와 회로 보드 연결을 보여준다. 각 op 앰프는 AC 증폭기로 구성된다. AC 신호 입력이 없을 때 출력은 1.5VDC이다(VCC = 3V일 때). 반전 입력은 입력에서 PC 트레이스를 에뮬레이트할 수 있도록 1.5인치 루프 와이어를 사용하여 접지로 단락시킨다. 이 루프는 실제 트레이스의 효과를 시뮬레이트하므로, 동작 주파수에서 안테나의 역할을 하면서 RF 신호를 수집하고 복조할 수 있다. Op 앰프의 RF 잡음 내성은 출력에서 dBV 미터를 연결하여 측정하고 정량화한다. 그림 1. MAX4232 듀얼 op 앰프의 RF 잡음 내성 테스트를 위한 테스트 회로 연결 Maxim의 RF 테스트 구성(그림 2)은 RF 내성 테스트에 필요한 RF 필드를 발생시킨다. 무반향 실험실은 페러데이 케이지(Faraday cage)와 유사한 차폐된 본체를 가지며 전원 전압과 출력 모니터를 연결하는 데 사용하는 액세스 포트가 있다. 테스트는 다음 장치들을 연결하여 구성된다. 신호 발생기: 9kHz ~ 3.3GHz (Rhode & Schwarz SML-03) RF 전력 증폭기: 800MHz ~ 1GHz, 20W (OPHIR 5124) 전력계: 25MHz ~ 1GHz (Rhode & Schwarz) 병렬 연결 셀 (무반향 실험실) 전기장 센서 컴퓨터 (PC) dBV 미터 그림 2. RF 잡음 내성 테스트를 위한 장치 구성 신호 발생기는 원하는 주파수와 변조를 갖는 RF 신호를 생성하고 이를 전력 증폭기에 공급한다. 전력 증폭기 (PA) 출력은 전력계와 함께 방향성 커플러(directional coupler)를 사용하여 측정하고 모니터링된다. 컴퓨터는 신호 발생기 출력에서의 주파수 범위, 변조 유형, 변조 퍼센트, PA의 전력 출력을 제어함으로써 원하는 RF 필드를 형성한다. 필드는 균일하고 정밀하게 캘리브레이트되며 지속적으로 반복 가능한 전기장을 생성하는 안테나(평면형)를 사용하여 차폐된 무반향 실험실 내부에서 방사된다. 일반 셀룰러 폰 주위의 RF 필드는 폰의 방사 안테나로부터 4cm 거리에서 약 60V/m이다. RF 필드는 폰에서 멀어질수록 감소하는데 폰으로부터 10cm 거리에서는 약 25V/m까지 감소한다. 따라서 무반향 실험실은 60V/m의 균일한 필드 강도를 발생시켜 DUT에서 경험하는 RF 환경을 에뮬레이트한다(60V/m도 수신 장치를 클립핑 레벨 미만으로 유지하고 측정 에러를 피할 수 있을 만큼 충분히 낮다). 800MHz ~ 1GHz의 셀룰러 폰 주파수 사이에서 다양한 값을 갖는 RF 사인파는 1000Hz의 오디오 주파수로 100% 변조된다. 217Hz에서의 변조도 유사한 결과가 나오지만, 편의를 위해 보다 일반적인 1000Hz의 오디오 주파수가 선택되었다. 무반향 실험실 측의 액세스 포트는 DUT에 전력을 제공하며, dBV 검침(1V에 대한 dB)을 위해 구성되는 dBV 미터를 연결할 수 있는 액세스도 제공한다. RF 필드는 필드 센서를 사용하여 무반향 실험실 내에서 DUT 위치를 조정하여 정밀하게 캘리브레이트할 수 있다. 그림 3. 그림 2의 구성을 사용하여 듀얼 op 앰프 2개에 대한 RF 잡음 내성 테스트 결과 테스트 결과 듀얼 op 앰프 2개(MAX4232 및 경쟁제품 X)에 대한 테스트 결과는 dBV로 표시한 평균 출력을 보여준다(그림 3). 60V/m의 균일한 전기장에 800MHz ~ 1Ghz사이의 RF 주파수 변화에 대해 MAX4232의 평균 출력은 약 -66dBV(1V에 대해 500µV RMS)이고, 경쟁제품 X에 대한 평균 출력은 약 -18dBV(1V에 대해 125mV RMS)이다. RF 신호가 없을 때 dBV 미터는 -86dBV를 기록했다. 따라서 MAX4232 출력의 변동은 -20dB(-86dBV에서 -66dBV로)에 불과하였다. 즉, RF 환경으로 인해 출력은 50µV RMS에서 500µV RMS로 변화하였다. 이 결과로부터 우리는 RF 환경에 따른 MAX4232의 출력 변동량은 10배 정도에 불과하다고 말할 수 있다. 그러므로 MAX4232는 -66dBV의 우수한 RF 내성을 가지며, 눈에 띌만한 출력 왜곡은 생성하지 않는다. 경쟁제품 X에 대한 평균 기록은 -18dBV에 불과했다. 이는 RF에 노출되었을 때 출력이 (1V RMS에 대해) 125mV RMS만큼 변한다는 것을 의미한다. 이러한 증가는 정상 수치(50µV RMS)보다 2500배 더 큰 것으로, 경쟁제품 X는 불량한 RF 내성(-18dBV)을 갖는다고 말할 수 있으며, 셀룰러 폰이나 다른 RF 소스에 가까이 있을 때 문제가 발생하기가 더 쉽다. 이로써 MAX4232가 헤드폰 앰프, 마이크 앰프와 같은 오디오 프로세싱 애플리케이션에 보다 적합한 선택임을 분명히 알 수 있다. 요약 결론적으로, RF 환경에서 우수한 성능을 유지하고자 하는 보드 및 IC 제조업체에 있어 RF 내성 테스트는 필수 단계이다. RF 무반향 실험실 구성은 정밀한 RF 내성 테스트를 위한 경제적이고 유연한 방법을 제공한다. 유사한 기사가 RF Design 2005년 10월호 Design Tip에 게재되었다. 의견을 보내주세요! 위 내용이 도움이 되셨나요? 여러분의 의견을 기다립니다 — Maxim은 보내주신 정정이나 제안사항을 반영하고 있습니다. 이 페이지를 평가하고 의견을 보내주십시오. 자동 업데이트 관심있는 분야의 애플리케이션 노트가 나올 때 자동으로 업데이트 받고 싶으세요? 그렇다면 EE-Mail™을 신청하십시오. 추가 정보   APP 3950: Jun 22, 2007 MAX4232 SC70 패키지로 제공되며 셧다운 기능이 있는 고출력 구동, 10MHz, 10V/µs, Rail-to-Rail I/O Op 앰프 전체 데이터 시트 (PDF, 1MB) 무료 샘플   다운로드, PDF 형식 (53kB)  AN3950, AN 3950, APP3950, Appnote3950, Appnote 3950