개요: 이 선택 가이드는 케이블 모뎀 및 CATV 시스템을 위한 MAX3503, MAX3505, MAX3507, MAX3509, MAX3510, MAX3514 및 MAX3516의 각 소자별 선택 방법을 소개하고 있습니다. 각 제품은 DOCSIS® 및 EuroDOCSIS 표준을 만족합니다.
서론
이 글은 Maxim의 CATV 업스트림 증폭기 제품군의 각 특징과 기능을 비교하고 있다. 여섯 가지의 제품에 대해 중요한기능상의 차이와 성능 그래프를 싣고 있다.
MAX3510
MAX3510은 출시된 후 얼마 되지 않아 CATV 업스트림 증폭기의 업계 표준이 되었다. 이 제품은 전류 구동 출력이 있는차동 입출력을 특징으로 하고 있다. MAX3510은 DOCSIS 용 버스트 on/off 천이 레벨 요구사항을 크게 앞지르고있다(그림 1 참조). 60dBmV 출력에서 MAX3510은 37mVP-P의 최대 천이 레벨을 보증하며 평균 성능은 7mVP-P로 DOCSIS에서 규정한 100mVP-P 한계보다 훨씬 낮은 값을 갖고 있다. 또한 MAX3510은 DOCSIS의 대역 내 천이비활성 모드 노이즈 요구사항인 -59dBmV을 뛰어넘는 성능을 보인다. MAX3510의 최대 천이 비활성 모드 노이즈는 -40°C ~ +85°C에서최대 -70dBmV이다.
그림 1. DOCSIS 용 버스트 ON/OFF 천이 레벨
MAX3514
EuroDOCSIS의 확장된 주파수 범위(65MHz)를 커버하기 위한 목적으로 MAX3514가 출시되었다. MAX3510과 마찬가지로 이 제품 역시 전류 구동 출력 기능이 있는 차동 입출력을 갖고 있다. 이 제품은 온도 및 이득 코드 워드에 대해훨씬 더 정확도가 높은 이득 사양을 갖고 있다(그림 2 참조). 이득 편차는 평균 ±1dB(고정 이득 코드 0°C ~ +85°C)로서 다이플렉스 (diplex) 필터에서 대역 내 리플 1dB의 성능이 구현 가능해진다. 이로써 전력 레벨을 맞추기 위한 케이블 모뎀 펌웨어의 캘리브레이션이 엄청나게 쉬워진다. MAX3514는 DOCSIS 케이블 모뎀과 듀얼 설계의 Euro-DOCSIS/DOCSIS 케이블 모뎀에서매우 잘 동작한다. MAX3514는 새로운 업계 표준으로서 MAX3510을 대체하고 있다. MAX3514는 MAX3510과핀 호환성을 갖고 있다.
그림 2. DOCSIS 업스트림 전력 레벨 및 MAX3514 성능
MAX3514는 DOCSIS의 대역 내 송신 비활성 모드 노이즈 요구사항인 -59dBmV를 뛰어넘는 성능을 갖고 있다. 이제품의 최대 송신 비활성 모드 노이즈는 -40°C ~ +85°C 온도 범위에서 최대 -71dBmV이다. DOCSIS는 50dB의출력 전력 범위(그림 3 참조)와 1dB의 이득 최소 단계를 요구하고 있다.
그림 3. DOCSIS의 업스트림 전력 레벨
실제의 애플리케이션에서는 42MHz 대역 에지에서의 증폭기 이득 롤 오프(roll off)와 다이플렉서 롤 오프 현상을 극복하기 위해 보다큰 범위가 필요할 수도 있다(그림 4 참조). 물론 이것은 개별적인 다이플렉서 설계 특성에 따라 달라진다.
그림 4. 대역 에지 손실
MAX3514는 56dB의 이득 제어 범위 및 0.5dB의 이득 단계를 제공한다. MAX3514는 고조파 성능 역시 탁월하다. 데이터 시트 상의 사양은 61dBmV에서 33MHz의 2차 고조파 출력이 -55dBc이며 61dBmV에서 22MHz의 2차 고조파 출력도 -55dBc이다. 고조파 특성을 주파수가 낮을수록 더 좋아진다. 대역 내 DOCSIS 통합 오류 출력(그림 5 참조)은 충분한 여유를 갖고 만족하고 있다.
그림 5. DOCSIS의 통합 오류 출력 제한
MAX3509
MAX3509는 MAX3510의 기능을 그대로 제공하는 제품으로서, 제공되는 출력 스윙이 훨씬 크다는 점(+68dBm)이 다르다. 이 제품만의 특징이라면 전압 구동, 0Ω에 가까운 차동 출력 등으로 외부 회선 종단을 제공(예: 10dB 커플러 경유)하는 시스템에서의 사용이 가능하다. 1:1 출력 트랜스포머를 사용할 수 있으므로 주어진 전원에 대해 가장 높은 구동 레벨을 제공할수 있다. 대기시의 소비전류는 7.8mA에 불과하여 전력 문제에 민감한 애플리케이션에서의 평균 전력 손실을 줄여 준다.
MAX3517
MAX3517은 MAX3514에 외부 출력 매칭 저항이 추가되어 있는 버전이다. 회로 구성상의 자유도가 더 높아짐으로써 출력 트랜스포머와 다이플렉서 소스 임피던스 특성을 임의로 조절하는 데 유용하다.
MAX3516
MAX3516은 케이블 텔레포니 및 디지털 셋탑 박스의 높은 출력 전류를 커버할 수 있기 위해 설계되었다. 기본적인 구성은MAX3514에 추가적인 3dB 이득 및 보다 크기가 크고 방열판으로서 기능하는 패들이 노출되어 있어 열 특성이 개선된 20TSSOP-EP 패키지, 그리고 강화된 신뢰성 등이 결합되어 있는 구조이다.
MAX3503
MAX3503은 75Ω 부하로 61dBmV(QPSK)를 구동한다. 3.3V 전원을 사용하므로 5V 레귤레이터와 관련 전원 회로가 필요 없기 때문에 BOM 비용을 절감할 수 있다. 이득 제어는 0.5dB 스텝으로 제공된다. 이 소자는 5MHz ~ 65MHz 주파수 범위에서 동작한다.
MAX3505
MAX3505는 MAX3503을 기본으로 하여 5V 전원으로 동작하도록 설계된 소자로, 선형성이 매우 뛰어나고 +64dBmV를 공급할 수 있다.
MAX3507
MAX3507은 +63dBmV 출력 성능을 가지며, 온 칩 앤티 앨리어스 저역통과 필터로 BOM 비용과 공간을 크게 절약할 수 있다. 선택가능한 포지티브 슬로프 발생기는 시스템에 설계 유연성을 제공한다.
MAX3532
MAX3532는 새로운 제품 설계에는 권장하고 있지 않다. MAX3510, MAX3514 및 MAX3516을 대체 부품으로권장한다.
제품 시장 별 선택 가이드
Market
Part
Features
DOCSIS Cable Modem
MAX3510
56dB gain range, 1dB gain step, 20-pin QSOP
EuroDOCSIS Cable Modem
MAX3514
Pin-for-pin compatible with MAX3510, 0.5dB gain
step, tight gain control, 20-pin QSOP
DOCSIS/EuroDOCSIS Cable Modem (Module)
MAX3514
Pin-for-pin compatible with MAX3510, 0.5dB gain
step, tight gain control, 20-pin QSOP
U.S. Set-Top Box
MAX3510
56dB gain range, 1dB gain step, 20-pin QSOP
European Set-Top Box
MAX3514
Pin-for-pin compatible with MAX3510, 0.5dB gain
step, tight gain control, 20-pin QSOP
DVB Set-Top Box
MAX3516
20-pin TSSOPP-EP
Cable Telephony (Circuit Switched)
MAX3509
68dBmV, low output impedance, 20-pin TSSOP-EP
Cable Telephony (Packet Switched)
MAX3514
Pin-for-pin compatible with MAX3510, 0.5dB gain
step, tight gain control, 20-pin QSOP
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