帶有集成電壓調節(jié)器的CDMA發(fā)信機中頻子系統(tǒng)芯片AD6122

1、帶有集成電壓調節(jié)器的CDMA發(fā)信機中頻子系統(tǒng)芯片AD摘要：AD6122為3V發(fā)信機中頻子系統(tǒng)芯片，它內含集成電壓調節(jié)器，片內的I/O調制器使用差分正交基帶輸入，可與CDMA基帶轉換器相接。主要用于CDMA、W-CDMA、AMPS、TACS等系統(tǒng)和QPSK發(fā)信機。本文介紹了AD6122的主要特點、原理性能和典型應用電路。 1 AD6122的功能特點 AD6122是低功耗的發(fā)信機中頻子系統(tǒng)。它由高動態(tài)范圍的中頻放大器、正交產(chǎn)生器、I和Q路調制器和低功耗控制輸入等部分組成。內部還有低壓降電壓調節(jié)器，因此可使用電壓為2.9V4.2V的電池供電。圖1所示是它的內部結構框圖。 增益控制輸入端接收來自DAC

2、輸出的增益控制電壓輸入，可提供97dB的增益控，并可使用內部參考或者外部參考來設定增益控制標度因子。 I/O調制器作用差分正交基帶輸入，該輸入來自CDMA基帶轉換器。AD6122芯片能以兩倍于中頻的旁路注入本振信號。并在除2的正交產(chǎn)生器后接有多相位濾波器，其正交準確度可保證在1度之內。 調制器提供的共模參考輸出可為基帶轉換器的發(fā)送DAC提供偏置，這樣兩個芯片間可采用直流耦合，從而避免了對耦合電容的充電和放電操作。因此AD6122和CDMA基帶芯片可以最快的速度在正常工作狀態(tài)和低功耗工作狀態(tài)之間進行切換。 AD6122中頻子系統(tǒng)芯片采用25GHz的BiCMOS半導體工藝制造，主要特性如下： 可在

3、CDMA、W-CDMA、AMPS和TACS應用系統(tǒng)中與IS98A和PCS標準兼容； 線性中頻放大器具有-63dB+34dB的分貝線性增益控制和帶溫度補償?shù)脑鲆婵刂疲?正交調制器可調制從50MHz350MHz的變動中頻信號頻率； 采用集成低壓降調節(jié)技術，可使用來自電池的2.9V4.2V輸入； 低功耗； 中等增益時電流消耗為10.4mA； 睡眠模式時電流消耗小于10A。 具有與AD6122發(fā)信機芯片相配套的接收機中頻芯片（AD6121） AD6122以其優(yōu)越的性能可廣泛用于CDMA、W-CDMA、AMPS和TACS系統(tǒng)和QPSK發(fā)信機系統(tǒng)。 AD6122采用28腳SSOP封裝，表1為其管腳功能描述

4、。表1 AD6122管腳描述管腳名 稱描 述功 能1CDMA/FMCDMA或FM輸入選擇模式選擇：為1時為CDMA模式，為0時是FM模式2CDMAIPPCDMA正輸入來自CDMA SAW濾波器的中頻輸入，交流耦合3CDMAIPNCDMA負輸入來自CDMA SAW濾波器的中頻輸入，交流耦合4IFGND中頻地地5FMIPP中頻正輸入來自FM SAW濾波器的中頻輸入，交流耦合6FMIPN中頻負輸入來自FM SAW濾波器的中頻輸入，交流耦合7IFVCC中頻電源VCC中頻AGC的電源VCC8DGND數(shù)字地地9LOIPP本振正輸入端本振差分輸入端，交流耦合10LOIPN本振負輸入端本振差分輸入端，交流耦合

5、11DVCC數(shù)字電源DVCC控制邏輯的電源VCC12LDOC低壓降調節(jié)器晶體管集電極連接連接到外部晶體管的集電極13LDOB低壓降調節(jié)器晶體管基極連接連接到外部晶體管基極14LDOE低壓降調節(jié)器晶體管發(fā)射極連接連接到外部PNP晶體管的發(fā)射極15PD2解調器低功耗控制端解調器低功耗控制輸入，CMOS邏輯兼容16VGAIN增益控制電壓輸入接收來自外部DAC的增益控制電壓17REFIN增益控制參考輸入可接收來自REFOUT腳或外部1.23V的參考輸入18REFOUT參考輸出向REFIN腳和CDMA基帶電路參考輸入端提供1.23V的電壓參考，以使增益控制DAC和AD6122使用相同的參考19PD1中頻

6、放大器低功耗控制輸入中頻放大器低功耗控制輸入，CMOS邏輯電平兼容20QOPNQ路負輸出到基帶電路Q路負輸入端的連接21QOPPQ路正輸出到基帶電路Q路正輸入端的連接22IOPNI路負輸出到基帶電路I路負輸入端的連接23IOPPI路正輸出到基帶電路I路正輸入端的連接24LDOGND地地端25DEMIPP解調器中頻輸入正端到保護濾波器的解調器輸出26DEMIPN解調器中頻輸入負端到保護濾波器的解調器輸出27IFOPN中頻放大器中頻輸出負端到保護濾波器的中頻輸出28IFOPP中頻放大器中頻輸出正端到保護濾波器的中頻輸出2 工作原理 AD6122由大動態(tài)范圍的中頻放大器、正交產(chǎn)生器、I/O調制器、低

7、壓降調節(jié)器和低功耗控制電路等部分組成。2.1 I/O調制器 I/O解調器使用差分的正交基帶輸入，該輸入來自CDMA基帶轉換器。本振信號頻率是中頻信號的2倍。正交產(chǎn)生器后接有兩個多相位濾波器，可保證1度的正交性，其簡單電路圖2所示。2.2 中頻放大增益控制 中頻放大器可提供86dB的增益控制范圍。輸入級使用差分連續(xù)可變衰減器。這些低噪聲衰減器由差分R-2R梯形電阻網(wǎng)絡、線性內插器和固定增益放大器組成。中頻增益的大部分由級聯(lián)的三組寬帶放大器提供。中頻放大器的差分輸入阻抗為1k。與調制器的輸出類似，中頻放大器的輸出為差分電流，它會隨著增益控制電壓的變化而改變。為了獲得所需的特定增益，中頻放大器的輸出

8、應使用1k的差分負載。 增益控制電路內部還有溫度補償電路，可選擇使用內部或外部的參考來調整增益標這因子。增益控制輸入使用來自DAC的增益控制電壓，它可提供97dB的增益控制范圍。 外部增益控制信號的噪聲應盡可能的小。在一個典型的無線通信應用中，建議對此信號進行濾波以減少噪聲。使用含有噪聲的輸入信號將在AD6122的輸出端產(chǎn)生帶內和鄰信道干擾。使用簡單的RC濾波器可降低噪聲，但是在設計時應特別小心。如果選用的電阻值太大，將在此電阻上產(chǎn)生較大的壓降，其結果是得到的增益要比期望的值小。對于具有20kHz帶度的RC濾波器，建議使用1k的電阻和8.2nF的電容。2.3 低功耗控制 A左AD6122在工作

9、時，首先是中頻放大器和I/O解調器被激活，然后是只有中頻放大器激活或者中頻放大器和解調器都處于低功耗狀態(tài)。這些不同模式的實現(xiàn)由PD1腳和PD2腳來控制。具體控制方法見表2所列。表2 AD6122的低功耗控制PD1PD2中頻放大器解調器00開開00開關10無效狀態(tài)無效狀態(tài)11關關2.4 低壓降調節(jié)器 AD6122內部集成了一個低壓降調節(jié)器。這樣便可使用2.94.2V的電池輸入并提供2.7V的輸出（5腳，LDOC）。該2.7V的信號可為DVCC（10腳）、TXVCC（13腳）、IFVCC（25腳）提供所需的直流電壓。為了配置低壓降調節(jié)器，可使用hFE最小為100，最大為300的外部晶體管，且VCE飽和電壓應為-0.4V。2.5 保護濾波器 當AD6122的中頻放大器和解調器都被激活時，從中頻放大器的輸出端和IQ調制器的輸入端觀測的寄生阻抗將足夠大，這樣產(chǎn)生的低通濾波器會衰減中頻信號。因此，應使用一外部電感與之形成并聯(lián)諧振電路來消除寄生電容的影響。把外部電感和內部的寄生電容所構成的電路稱作保護濾波器。 該外部電感值是工作的中頻頻率的函數(shù)。其準確值與印制板布局有關，具體選用電感值時需要調整確定。實際應用時可在表3中的值附近進行調整選用。表3 保護濾波器的電感值中頻率保護濾波器電感值50125MHz470nH126200MHz150nH201275MH68