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使用 MEMS 射频开关解决高级无线应用的设计和集成问题

2019-08-30 10:15 次阅读

频率更高和带宽更宽的无线通信飞速发展,再结合多个射频 (RF) 接口与天线的集成,使得传统的射频开关方法达到极限。基于微机电系统 (MEMS) 技术的射频开关已发展成为一种可行且易用的解决方案,可帮助设计人员解决高级无线系统中空间、开关速度、前端滤波和灵活性等问题。

本文首先介绍传统机电开关、各种固态模拟开关和 PIN 二极管等传统射频开关方法,然后以 Analog Devices 的产品为例探讨基于 MEMS 射频开关的关键属性。此外,本文还将讨论性能特点和可用的开发支持,从而帮助设计人员了解如何运用 MEMS 射频开关来确保操作的长寿命和可靠性。

射频开关应用及选项

除了使用单天线支持多个无线电集成外,射频开关还需支持多输入多输出 (MIMO) 配置的多天线,引导信号至所需内部路径,或管理自动测试设备 (ATE) 相关的开关矩阵。射频开关动作可包括选择多个输入信号之一并将其引导至单一输出路径;或者恰恰相反,将单一输入信号引导至指定的多个输出路径之一。

直至最近,射频开关一直都使用以下主要方式实现:

• 传统机电式射频开关:这类开关采用手动或电机控制;通过简单的 12/24 V 线路或 USB 端口支持远程操作。这类开关易于使用(包含同轴连接器),开关速度达数十吉赫,性能表现出色,但显然不适合要求尺寸小、重量轻或开关速度快的应用。尽管设计陈旧,这类开关却仍然应用广泛,并且在许多情况下往往是唯一解决方案。

• 基于 PIN 二极管的开关:这些开关具有良好的射频性能和较快的开关速度。不过,需要相关专业知识才能发挥其潜力。作为无独立开/关控制线路的双端子器件,这类开关的相关电路比较复杂,输入需将直流控制和射频路径合并,而输出则需将其分离。因此,基于 PIN 的射频开关大多都以包含支持电路的完整模块形式提供。

• 场效应晶体管 (FET) 和混合固态开关:这种固态开关采用先进的半导体材料和工艺来提供基本低频晶体管开关的射频等效电路。作为电子开关,这些器件可实现快速开/关转换(几微秒内),易于设计导入,但在隔离及其他性能属性方面受到限制。

近来,基于 MEMS 的射频开关已成为可行选项,而且现已推出标准产品。这些器件的开关机构基于悬臂式 MEMS 元件,虽与某些 MEMS 加速计类似,但新增了电子控制开关所需的功能和特性,为射频信号路径提供金属对金属触点。

例如,我们来看看 Analog Devices 的 ADGM1004,一款 0 Hz (DC) 至 13 GHz 的单刀四掷 (SP4T) 开关,以及同类产品 ADGM1304,一款 DC 至 14 GHz 的 SP4T 开关(图 1)。

图 1:ADGM1004 MEMS 开关框图显示了基本 SP4T 架构及静电放电 (ESD) 保护二极管等其他关键特性。ADGM1304 与其类似但不含二极管,某些规格细节也有所不同。(图片来源:Analog Devices)

ADGM1004 和 ADGM1304 可实现典型的机械开/关、触点闭合功能,采用小型射频兼容的 24 引脚引线框芯片级封装 (LFCSP),尺寸为 5 × 4 × 1.45 mm。这两款器件可实现 30 µs 内快速开关,带宽分别从 DC 至 13 或 14 GHz。虽然规格总体相近,但两者在导通电阻 (Ron)、三阶交调截取点 (IIP3) 和射频功率(最大值)等方面存在细微却不容小觑的差别(表 1)。

参数 ADGM1004 ADGM1304
带宽 0 至 13 GHz 0 至 14 GHz
Ron 1.8 Ω 1.6 Ω
关断泄漏电流 0.5 nA 0.5 nA
插入损耗 2.5 GHz 时为 0.45 dB 2.5 GHz 时为 0.26 dB
隔离 2.5 GHz 时为 24 dB 2.5 GHz 时为 24 dB
IIP3 67 dBm 69 dBm
射频功率(最大值) 32 dBm 36 dBm
开关时间 30 μs 30 μs

表 1:Analog Devices 的 ADGM1004 和 ADGM1304 基于 MEMS 的射频开关,由其顶级规格可知两者性能相似,却存在细微差别。(图片来源:Digi-Key Electronics)

这两款机械开关器件具有金属对金属触点,允许信号能量在任一方向上流动,即四极中任一极的信号都可发送至公共端,而公共端的信号也可发送至四个开关极中的任意一个。

MEMS 射频开关的原理及实现

随着各种技术不断进步,谈及概念虽简单明了,实际应用却不尽然,MEMS 射频开关正是如此。MEMS 射频开关使用微机械悬臂梁和金属化尖端作为开关元件。设计问题在于如何“激活”悬臂,使其在导通时移动并接触相应的金属表面,并在关断时断开连接。MEMS 射频开关通过静电驱动带动悬臂移动(图 2)。习惯上虽将各开关端子称作“源极”、“栅极”和“漏极”,但该器件仍是机械触点开关,而非 FET 开关器件。

图 2:MEMS 射频开关的原理是,器件采用一对金属触点(分别称作源极和漏极)以及悬臂梁上的可动触点(栅极),通过静电力移动栅极从而实现开关转换。(图片来源:Analog Devices)

就许多方面而言,MEMS 射频开关都与机械式继电器极其相似,但其带触点的电枢却建立在微米尺度上。悬臂通过静电力而非磁场力致动。整个开关采用 MEMS 专用硅 IC 工艺制造,从而充分利用与该工艺相关的丰富设计和制造专业知识,提高产量,降低成本(图 3)。

图 3:MEMS 射频开关的实际设计和实现涉及一系列由硅及其他材料构成的复杂层板和涂层,以及蚀刻区域。(图片来源:Analog Devices)

为了提高性能并降低直流接触电阻和射频阻抗,每个触点其实都由一组并联触点组成;由于采用 MEMS 技术,这一方式相当实用(图 4)。

图 4:为了降低直流接触电阻和射频阻抗,MEMS 开关的触点由多个并联触点组成。(图片来源:Analog Devices)

每种电子元器件都有一个或多个品质因数 (FOM),用于描述其性能特征。对于开关器件而言,最重要的 FOM 值之一是 Ron 乘以关断电容 (Coff),常记作 RonCoff 乘积,单位为飞秒 (fs)。RonCoff 越小,表示导通插入损耗越小,关断隔离越高,这两种属性都很理想。当然,在直流和交流电源线路以及低频开关应用中,Ron 是主要因素,而 Coff 很大程度上影响不大。Analog Devices MEMS 开关的 RonCoff 乘积小于 8 fs,表示开关在导通和关断模式下射频性能都相当出色。

驱动和 ESD 将使设计复杂化,但并不影响实际使用

对于某些器件类别,设计人员的一大顾虑在于该器件的驱动与控制,以及实现所面临的众多难题。理想情况下,只需使用标准逻辑电平信号进行控制。(回想一下,连接并驱动 PIN 二极管射频开关的实现难度正是其缺陷之一。)

图 5:如图所示,ADGM1004 驱动 IC(左)和 MEMS 开关芯片(右),射频端口 ESD 保护芯片安装在上部,利用引线键合到金属引线框架(ADG1304 不含 ESD 芯片)。(图片来源:Analog Devices)

ESD 敏感性几乎是所有固态器件所面临的共同问题。不过,传统机械式射频开关无需顾虑该问题,因为这类器件本质上具有较高的 ESD 抗扰度。为解决 ESD 敏感性问题,Analog Devices 提供了 ESD 保护元件。在 ADGM1004 封装中的这个第三独立元件安装在 MEMS 芯片上,对用户透明。极引脚(RF1 至 RF4)和公共引脚 (RFC) 的 ESD 人体模型 (HBM) 额定电压为 5 kV,所有其他引脚则为 2.5 kV。对于不需要 ESD 保护的应用(的确有些应用如此),ADGM1304 可去除这一保护功能元件,因此封装更薄和带宽更宽。

如上所述,尽管这两款开关包含两块有源芯片,封装却仍然很小,这对于千兆赫射频而言始终算作一大优势。此外,控制信号兼容 CMOS/LVTTL,因而易于使用。

操作、性能和可靠性

采用模拟开关或 PIN 二极管技术的固态射频开关可处理的信号频率最多只能低至 10 MHz,而机电开关及 MEMS 开关却可处理低至 DC 的信号。由于相关信号范围从数百兆赫至数千兆赫,这一性能扩展貌似并无必要。

不过,许多射频应用不仅要求高频性能,同时也需要处理接近 DC 甚至真正的 DC 信号。其中包括采用 455 kHz 等低中频 (IF) 的系统,以及处理射频频段范围较宽的软件无线电 (SDR)。此外,在甚小孔径终端 (VSAT) 天线和卫星电视/互联网接入的某些设计中,射频路径还需为低噪声块 (LNB) 的天线前端前置放大器提供直流电源路径。在这些应用中,通过单个小型元器件就能切换和引导直流电源和射频信号不失为一大设计优势。

与所有机械和机电器件一样,核心机构的使用寿命有限。对于金属机电式射频开关,额定工作寿命通常介于 500 至 1000 万次之间。鉴于其开关时间约为数十毫秒,这一额定值尚可接受。然而,基于 MEMS 的射频开关的开/关转换时间相当短(ADGM1004 和 ADGM1304 为 30 µs)。对于动态 MIMO 系统配置等许多目标应用而言,1000 万次的工作寿命太过有限。不过,只要在指定信号电平和功率范围内使用,MEMS 开关的额定工作寿命为 10 亿次。相比传统机械和机电开关,这一工作寿命等级整整提高了两个数量级。

除了与电子和机电元器件相关的温度循环应力外,还有一些因素会影响 MEMS 和传统机电式射频开关的工作寿命。其中之一则是“热”切换与“冷”切换。

热切换模式下,开关闭合时信号源极和漏极之间存在电压差,且在开关断开后两极之间存在电流。与之不同,冷切换模式并不存在信号功率。热切换会缩短触点表面的开关寿命,具体取决于源极和漏极之间的开路电压大小。MEMS 开关规格书中的图表显示了热切换对工作寿命及开关次数的影响。

开/关周期谱的另一个重要参数是连续导通寿命 (COL),即在一段较长的时间内,将开关设置为连续导通状态,这在仪器系统中时常发生,却也会缩短开关触点的工作寿命。经设计和加速寿命测试,Analog Devices 的 MEMS 开关额定 COL 平均无故障时间 (MTBF) 在 50℃ 时为 7 年,85℃ 时为 10 年。

作为一项相对较新的技术,潜在用户可能会谨慎看待这些基于 MEMS 的射频开关,担心由于电气和机械应力、温度和冲击/振动而导致各种短期和长期可靠性问题。对于任务关键型军事/航空航天以及汽车系统中的 MEMS 射频开关应用尤其如此。为了解除这些顾虑,Analog Devices 完成了诸多工业测试和 MIL 定义的测试(表 2)。

测试名称 规格
HTOL 1 kHz,10 亿次,1000 小时 JESD22-A108
HTOL II 在 +85℃ 下连续开关,1000 小时 JESD22-A108
ELF 5 kHz 猝发模式循环,+85℃,48 小时 MIL-STD-883,M1015
HAST +130℃,相对湿度 85%,偏置,96 小时 JESD22-A110
SHR MSL 3 预处理 J-STD-20
自由跌落 AEC-Q100 测试 G 5,0.6 m
振动测试条件 B,50 g 下 20 Hz 至 2000 Hz MIL-STD-883,M2007 3
机械冲击 1500 g,正弦扫描 20 Hz 至 2000 Hz,加速度 30,000 g Group D sub 4 MIL-STD-883,M5005
温度循环,1 次/小时,-40℃ 至 +125℃,1000 次 JESD22-A104
高温储存 +150℃,1000 小时 JESD22-A103
高压灭菌器 +121℃,相对湿度 100%,96 小时 JESD22-A102

表 2:MEMS 开关技术鉴定测试的部分清单,由此可见这些器件的可靠性鉴定范围之广。(图片来源:Analog Devices)

将 MEMS 开关设计到电路中

基于 MEMS 的射频开关虽易于应用,但相比标准机电开关则略显复杂。器件规格书中给出了若干设计注意事项,其中包括所有开关端子都必须连接至直流电压基准。该基准可以是另一带有内部电压基准或是接地阻抗的有源器件(类似于 CMOS 栅极输入或输出不能“悬空”)。否则,会使端子贮存电荷,累积电压可能升至未知水平,从而导致不可靠的致动行为而损坏开关。

规格书阐示了意外造成节点悬空的几种方式,并展示了解决方法。例如,在两个 ADGM1304 器件的典型级联使用案例中,只需借助分流电阻器即可最大限度地减少潜在问题(图 6)。

图 6:在开关端子与地之间安装分流电阻器,即可避免电荷和电压累积,以免导致不稳定行为,甚至损坏开关。(图片来源:Analog Devices)

MEMS 射频开关不乏应用机会,其中一些已经显而易见且相当重要。移动无线电和智能手机等无线通信的发展趋势,要求增加单条路径支持的频段和模式的数量;5G 标准则进一步推动了这一趋势。动态可重新配置的射频滤波器允许覆盖更多频带/模式,并且尺寸小、速度快,因此可以轻松解决这一问题。

使用一对 ADGM1304 器件即可实现可重新配置的带通滤波器,采用由两部分组成的电感耦合单端拓扑,标称中心频率为 400 MHz(超高频 (UHF) 频段),如下图所示(图 7)。MEMS 开关与各分流电感器串联,在低、平插入损耗、宽射频带宽、低寄生效应、低电容和高线性度方面,满足了应用要求。

图 7:对于无线手持设备而言,一大功能日趋重要,即单信号路径能够处理多个射频频段和模式。使用 MEMS 器件实现的开关电感滤波器能够以小尺寸、高性能实现此功能。(图片来源:Analog Devices)

总电感值为 15 nH 至 30 nH 的分流电感用于设置滤波器频率,MEMS 开关则用于接通/断开这些分流电感器,而且开关的低 Ron 值可降低串联电阻对分流电感器品质因数 (Q) 的不利影响。此外,依照开关设置要求,该设计在输入和输出端口保留了关键的 50 Ω 负载。

在千兆赫以上频段的射频设计,以及建立模型和 S 参数用于仿真时,合适的评估板是必要的设计工具,因为不存在完美的模型,也不可能抓住实际设计中所有琐碎细节。Analog Devices 推出的 EVAL-ADGM1304 可以缩短产品上市所需的时间,最大限度地减少用户的烦恼,提供全面而公正的设计评估(图 8)。

图 8:用于 ADGM1304 的评估板不仅简单便捷,而且可确保元器件性能评估条件始终如一,并能执行校准和应用性能测试。(图片来源:Analog Devices)

评估板包括用于射频信号的 SMA 连接器、用于开关控制信号的 SMB 连接器、用于分析仪校准的板载“校准通”传输线,以及详尽的用户指南 (UG-644)。

总结

随着无线应用飞速发展,对尺寸、成本和性能的要求日益严苛,基于 MEMS 的射频开关凭借开关速度快、尺寸小、长期可靠及其他优势,给设计人员工具包新增了一种实用工具。

像 Analog Devices 的 ADGM004 和 ADGM1304 这样的 MEMS 射频开关,能够在简化老式设计的同时,让设计人员满足高频产品的新设计要求,并提高电路密度。为了帮助设计人员充分利用这些器件的功能,该公司还推出了评估板、模型和说明文档以提供广泛支持。

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在汽车系统中,通过MEMS传感器可以得到影响汽车运行的许多关键参数,并能够创建较为广泛的控制解决方案....
发表于 09-19 15:24 414次 阅读
MEMS传感器怎样提高汽车电子的性能

中国网络安全产业将达到631.29亿元,网络安全意识迫切需要提高

5G、AI、工业互联网的发展对网络安全要求越来越高,企业的网络安全意识势必要不断提升。
的头像 牵手一起梦 发表于 09-19 14:33 380次 阅读
中国网络安全产业将达到631.29亿元,网络安全意识迫切需要提高

高通收购与TDK公司权益,技术可为设备提供端到端的5G解决方案

北京时间9月17日消息,高通表示,将以31亿美元的价格收购TDK在射频前端合资公司RF360中持有的....
的头像 牵手一起梦 发表于 09-18 17:40 742次 阅读
高通收购与TDK公司权益,技术可为设备提供端到端的5G解决方案

vivo FlashCharge 2即将推出,或将延续双路电芯方案

vivo员工@戈蓝V 在微博暗示,vivo FlashCharge 2就要来了。vivo当前的快充标....
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vivo FlashCharge 2即将推出,或将延续双路电芯方案

OPPO发布65W的SuperVOOC 2.0,首次搭载于Reno Ace智能手机中

9月17日消息,OPPO今日正式发布最大充电功率为65W的SuperVOOC 2.0,以及最大充电功....
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OPPO发布65W的SuperVOOC 2.0,首次搭载于Reno Ace智能手机中

MEMS低压传感器系列产品SM9541的特点及应用介绍

SM9541的核心是MEMS压力传感器以及SMI公司创新和独有的硅技术平台。源于SMI公司的技术,用....
发表于 09-16 14:36 101次 阅读
MEMS低压传感器系列产品SM9541的特点及应用介绍

ADI的RF射频和微波IC选型指南免费下载

本文档的主要内容详细介绍的是ADI的RF射频和微波IC选型指南免费下载包括了:RF放大器,可变增益放....
发表于 09-16 08:00 137次 阅读
ADI的RF射频和微波IC选型指南免费下载

SMI推出的MEMS低压传感器系列产品SM9541介绍

基于该芯片的特有的复合压力仪表产品可提供最佳的信号分辨率和诊断功能。14位分辨率和1%精度为用户带来....
发表于 09-12 15:15 151次 阅读
SMI推出的MEMS低压传感器系列产品SM9541介绍

新纳传感推出基于MEMS技术的OpenIMU330测量单元

新纳传感系统有限公司(下称“新纳传感”)今天在SENSOR CHINA2019推出了全新产品 Ope....
的头像 电子发烧友网工程师 发表于 09-12 11:40 1122次 阅读
新纳传感推出基于MEMS技术的OpenIMU330测量单元

中光电为智能市场将收购智动全球微机电系统业务

9月4日消息,液晶背光模块厂中光电宣布,已于7月底新设100%持股子公司中光电智能感测,并于9月初完....
的头像 电子魔法师 发表于 09-12 10:18 818次 阅读
中光电为智能市场将收购智动全球微机电系统业务

Blast Motion的高精度运动传感器产品Blast Baseball介绍

Blast Motion的高精度运动传感器重量不足1盎司,且防尘、防震、防水,可贴在任何一种棒球杆的....
发表于 09-11 14:52 135次 阅读
Blast Motion的高精度运动传感器产品Blast Baseball介绍

无线压力传感器原理_无线压力传感器动态特性

无线压力传感器是一款低功耗电池供电(也可选外接电源供电)的无线数字输出的压力传感器,可选配GPRS、....
发表于 09-10 11:02 115次 阅读
无线压力传感器原理_无线压力传感器动态特性

RFID技术面临着哪一些挑战

无线射频识别(RFID)是利用射频通信实现的非接触式自动识别技术,可工作于各种恶劣环境,通过附着在物....
发表于 09-09 14:26 203次 阅读
RFID技术面临着哪一些挑战

蓝牙模块在数字信号处理器OMAP5910上系统的组成及原理

蓝牙模块,是一种集成蓝牙功能的PCBA板,用于短距离无线通讯,按功能分为蓝牙数据模块和蓝牙语音模块。....
的头像 牵手一起梦 发表于 09-09 11:18 1329次 阅读
蓝牙模块在数字信号处理器OMAP5910上系统的组成及原理

CC1200 低功耗高性能射频收发器

信息描述CC1200 器件是一款全集成单芯片射频收发器,此器件设计用于在成本有效无线系统中实现极低功耗和低压运行的高性能。 所有滤波器都已集成,因此无需昂贵的外部表面声波 (SAW) 和中频 (IF) 滤波器。 该器件主要用于 ISM(工业、科学和医疗)以及处于 164-190MHz,410-475MHz 和 820-950MHz 的 SRD(短程设备)频带。 CC1200 器件提供广泛硬件支持,以实现数据包处理、数据缓冲、突发传输、空闲信道评估、链路质量指示和无线电唤醒。 CC1200 器件的主要运行参数可由 SPI 接口控制。 在典型系统中,CC1200 器件将与一个微控制器和极少的外部无源组件配合使用。 CC1200 和 CC1120 器件都是高性能收发器系列产品。 CC1120 器件多针对窄带应用进行了优化,而 CC1200 器件则针对宽带应用进行了优化,但是它也能够有效涵盖低至 12.5kHz 信道的窄带应用。特性RF 性能和模拟特性:高性能、单芯片收发器 出色的接收器灵敏度:1.2kbps 时为 -123dBm 50kbps 时为 -109dBm阻断性能:10MHz 时为 86dB邻道选择性:12.5kHz 偏移时高达 60dB极低相位噪声:10kHz 偏移 (169 MHz) 时为-114dBc/Hz步长为 0.4dB,高达 +16dBm 的可编...
发表于 04-18 22:32 39次 阅读
CC1200 低功耗高性能射频收发器

TPS795 超低噪声、高 PSRR、快速、射频、500mA 低压降线性稳压器

信息描述 The TPS795 family of low-dropout (LDO), low-power linear voltage regulators features high power-supply rejection ratio (PSRR), ultralow noise, fast start-up, and excellent line and load transient responses in small outline, 6-pin SOT-223 and 3-mm × 3-mm WSON packages. Each device in the family is stable with a small 1-µF ceramic capacitor on the output. The family uses an advanced, proprietary BiCMOS fabrication process to yield extremely low dropout voltages (for example, 110 mV at 500 mA). Each device achieves fast start-up times (approximately 50 µs with a 0.001-µF bypass capacitor) while consuming very low quiescent current (265 µA, typical). Moreover, when the device is placed in standby mode, the supply current is reduced to less than 1 µA. The TPS79530 device exhibits approximately 33 µVRMS of output voltage noise at 3-V output with a 0.1-µF bypass capacitor. Applications with analog components that are noise-sen...
发表于 04-18 22:20 45次 阅读
TPS795 超低噪声、高 PSRR、快速、射频、500mA 低压降线性稳压器

TPS730 低噪声、高 PSRR、射频 200mA 低压降线性稳压器

信息描述The TPS730 family of low-dropout (LDO) low-power linear voltage regulators features high power-supply rejection ratio (PSRR), low noise, fast start-up, and excellent line and load transient responses in a small SOT-23 package. NanoStar packaging gives an ultrasmall footprint as well as an ultralow profile and package weight, making it ideal for portable applications such as handsets and PDAs. Each device in the family is stable, with a small, 2.2-µF ceramic capacitor on the output. The TPS730 family uses an advanced, proprietary BiCMOS fabrication process to yield low dropout voltages (for example, 120 mV at 200 mA, TPS73030). Each device achieves fast start-up times (approximately 50 µs with a 0.001-µF bypass capacitor) while consuming low quiescent current (170 µA typical). Moreover, when the device is placed in standby mode, the supply current is reduced to less than 1 µA. The TPS73018 exhibits approximately 33 µVRMS ...
发表于 04-18 22:19 45次 阅读
TPS730 低噪声、高 PSRR、射频 200mA 低压降线性稳压器

AD8341 RF矢量调制器,1.5 GHz 至2.4 GHz

和特点 工作频率范围:1.5 GHz至2.4 GHz 幅度控制范围:30 dB 笛卡尔I/Q基带频率范围:DC至230 MHz 输出三阶交调截点:+17.5 dBm 相位控制范围:360° 输出1dB压缩点:+8.5 dBm 输出开关禁用功能 5V单电源 与AD8340引脚兼容 产品详情 单芯片RF振幅与移相器AD8341是一款高性能RF矢量调制器,输入频率范围为1.5 GHz至2.4 GHz,可连续、独立地调整振幅和相位。通过宽带笛卡尔I/Q接口,可实现完整的360°相位调整和30 dB以上的增益控制。I和Q接口提供230 MHz的全功率信号带宽,可通过单端或差分方式驱动,具有±500 mV满量程输入。AD8341采用24引脚LFCSP封装,额定温度范围为–40°C至+85°C。供货提供样片和评估板,产品型号分别为AD8341ACP和AD8341-EVAL。同类产品AD8302 - 低频至2.7 GHz RF/IF增益相位检波器AD8340 - RF矢量调制器,700 MHz至1000 MHz其它调制器/解调器产品AD8345 - 250 MHz至1000 MHz低噪声RF/IF调制器AD8346 - 800 MHz至2.5 GHz低功耗直接上变频调制器AD8347 - 800 MHz至2.7 GHz直接变频解调器AD8348 - 50 MHz至1000 MHz RF/IF正交解调器AD...
发表于 02-22 12:13 0次 阅读
AD8341 RF矢量调制器,1.5 GHz 至2.4 GHz

LTC2997 远程 / 内部温度传感器

和特点 可将远程传感器或内部二极管温度转换为模拟电压±1°C 远程温度准确度±1.5°C 内部温度准确度内置串联电阻抵消2.5V 至 5.5V 电源电压 1.8V 基准电压输出 3.5ms VPTAT 更新时间4mV/Kelvin 输出增益 170μA 静态电流采用 6 引脚 2mm x 3mm DFN 封装 产品详情 LTC®2997 是一款高准确度模拟输出温度传感器。该器件可将一个外部传感器的温度或其自身的温度转换为一个模拟电压输出。一种内置算法能够消除 LTC2997 与传感器二极管之间的串联电阻所引起的误差。LTC2997 可利用低成本二极管连接的 NPN 或 PNP 晶体管、或者利用微处理器或 FPGA 上的集成型温度晶体管来提供准确的测量结果。将引脚 D+ 连接至 VCC 便可把 LTC2997 配置为一个内部温度传感器。LTC2997 提供了一个附加的 1.8V 基准电压输出,该输出既可用作一个 ADC 基准输入,也可用于产生与 VPTAT 输出进行比较的温度门限电压。LTC2997 提供了一款适合于准确温度测量的精准和通用型微功率解决方案。Applications温度测量远程温度测量环境监视系统热控制台式电脑和笔记本电脑网络服务器 方框图...
发表于 02-22 12:13 85次 阅读
LTC2997 远程 / 内部温度传感器

ADXRS645 高温、抗振动、±2000°/s陀螺仪

和特点 高性能、±2000°/s角速率传感器 长寿命: 保证1000小时(TA = 175°C) 创新型陶瓷垂直贴装封装,适合于俯仰或滚动速率响应 宽工作温度范围: -40°C至175°C 可在宽频率范围内提供高振动抑制特性 抗冲击能力:10,000 g 输出与基准电源成比率 5 V单电源供电 根据数字命令执行自测 温度传感器输出产品详情 ADXRS645是一款高性能角速率传感器,具有出色的抗振动能力,可用于高温环境中。 ADXRS645采用ADI公司取得专利的大规模BiMOS表面微加工工艺制造,多年实际应用证明性能稳定可靠。 先进的差分四传感器设计提供出色的加速和振动抑制。 输出信号RATEOUT是电压值,与围绕封装顶部垂直轴转动的角速率成比例。 最小测量范围为±2000°/,加入单个外部电阻之后可扩展至±5000°/s。 输出与所提供的基准电源成比率。 芯片工作还需要其它几个外部电容。 该器件提供温度输出,用于补偿技术。 两路数字自测输入通过机电方式激励传感器,以测试传感器和信号调理电路是否正常工作。 ADXRS645 提供 8 mm × 9 mm × 3 mm、15引脚钎焊引脚三列直插式封装。应用 地质勘探中的井下测量 极高温度工业应用 恶劣的机械环境方框图...
发表于 02-22 12:12 60次 阅读
ADXRS645 高温、抗振动、±2000°/s陀螺仪

ADL6010 快速响应、45 dB 范围、 0.5 至 40 GHz 功率检波器

和特点 具有线性度的肖特基二极管检波器 宽带50 Ω输入阻抗 具有最小斜率变化的精确响应范围:0.5 GHz至43.5 GHz 输入范围:−30 dBm至+15 dBm,参考50 Ω 出色的温度稳定性 2.1 V/VPEAK(输出电压根据输入峰值电压)斜率(10 GHz) 快速包络带宽: 40 MHz 快速输出上升时间: 4 ns 低功耗: 1.6 mA (5.0 V) 2 mm x 2 mm、6引脚LFCSP封装 产品详情 ADL6010是一款多功能微波频谱宽带包络检波器, 以单个易于使用的6引脚封装提供一流的精度和极低的功耗(8 mW)。 该器件输出的基带电压与射频(RF)输入信号的瞬时幅度成正比。 它的RF输入具有非常小的斜率变化,以便包络从0.5 GHz到43.5 GHz的输出传递函数检波器单元使用专利的八肖特基二极管阵列,后接新颖的线性化电路,可创建相对于输入电压幅度,总比例因子(或传递增益)标称值为?2.2的线性电压表虽然ADL6010本质上并不是一款功率响应器件,但以这种方式指定输入依然是很方便的。 因此,相对于50 Ω源输入阻抗,允许的输入功率范围为−30 dBm至+15 dBm。 对应的输入电压幅度为11.2 mV至1.8 V,产生范围从25 mV左右到4 V以上共模(COMM)的准直流输出。平衡检波器拓扑...
发表于 02-22 12:12 79次 阅读
ADL6010 快速响应、45 dB 范围、 0.5 至 40 GHz 功率检波器

ADGM1004 带集成驱动器的0 Hz至13 GHz、2.5kV HBM ESD SP4T MEMS开关

和特点 完全工作频率低至0 Hz/dc 导通电阻:1.8 Ω(典型值) 关断泄漏:0.5 nA(最大值) −3 dB带宽 RF2、RF3为13 GHz(典型值) RF1、RF4为10.8 GHz(典型值) RF性能特性 插入损耗:0.45 dB(典型值,2.5 GHz) 隔离:24 dB(典型值,2.5 GHz) IIP3:67 dBm(典型值) 射频(RF)功率:32 dBm(最大值) 驱动寿命:10亿周期(最小值) 密封开关触点 开关导通时间:30 μs(典型值) 静电放电(ESD)人体模型(HBM)额定值 5 kV(对于RF1至RF4和RFC引脚) 2.5 kV(对于所有其他引脚) 集成驱动器,无需外部驱动器 电源电压:3.1 V至3.3 V CMOS/LVTTL兼容 并行接口和独立控制开关 没有电源时,开关处于开路状态有关避免所有RF引脚上出现浮空节点的要求,请参见“应用信息”部分 5 mm × 4 mm × 1.45 mm、24引脚LFCSP 产品详情 ADGM1004是一款宽带、单刀四掷(SP4T)开关,采用ADI公司的微型机电系统(MEMS)开关技术制造而成。该技术支持小型、宽带宽、高线性、低插入损耗开关,能够在低至直流的频率范围内工作,是各种RF应用的理想解决方案。集成控制芯片可生成通过CMO...
发表于 02-22 12:10 82次 阅读
ADGM1004 带集成驱动器的0 Hz至13 GHz、2.5kV HBM ESD SP4T MEMS开关

HMC253AQS24 GAAS MMIC SP8T非反射式开关,DC - 2.5 GHz

和特点 低插入损耗(2 GHz):1.1dB 单正电源:Vdd = +5V 集成式3:8 TTL解码器 24引脚QSOP封装 产品详情 HMC253AQS24和HMC253AQS24E均为低成本非反射SP8T开关,采用24引脚QSOP封装,宽带工作频率范围为DC至2.5 GHz。该开关提供单正偏置和真TTL/CMOS兼容性。该开关上集成了3:8解码器,仅需三个控制线和一个正偏置即可选择每个路径。HMC253AQS24和HMC253AQS24E SP8T将替代SP4T和SPDT MMIC开关的多种配置。应用 CATV/DBS CDMA 蜂窝/PCS 方框图...
发表于 02-22 12:10 127次 阅读
HMC253AQS24 GAAS MMIC SP8T非反射式开关,DC - 2.5 GHz

ADIS16228 数字三轴振动传感器,集成FFT分析和存储系统

和特点 频域三轴振动传感器 平坦的频率响应:最高至5 kHz 数字加速度数据,± 18 g测量范围数字范围设置:0 g至1 g/5 g/10 g/20 g 实时采样模式:20.48 kSPS(单轴) 捕获采样模式:20.48 kSPS(三轴)触发器模式:SPI、计时器、外部可编程抽取滤波器,11种速率设置选定的滤波器设置支持多记录捕获手动捕获模式支持时域数据采集 针对所有三轴(x, y, z)的512点实数值FFT 3种窗口选项:矩形、Hanning、平顶 可编程FFT均值功能:最多255个均值 存储系统:所有三轴(x, y, z)上14个FFT记录产品详情 ADIS16228 iSensor® 是一款完整的振动检测系统,集三轴加速度检测与先进的时域和频域信号处理于一体。时域信号处理包括可编程抽取滤波器和可选的窗函数。频域处理包括针对各轴的512点、实数值FFT和FFT均值功能,后一功能可降低噪底变化,从而提高分辨率。通过14记录FFT存储系统,用户可以追踪随时间发生的变化,并利用多个抽取滤波器设置捕获FFT。20.48 kSPS采样速率和5 kHz平坦频段提供的频率响应适合许多机械健康状况检测应用。铝芯可实现与MEMS加速度传感器的出色机械耦合。在所有操作中,内部时钟驱动数据采样和信号处理系统...
发表于 02-22 12:07 80次 阅读
ADIS16228 数字三轴振动传感器,集成FFT分析和存储系统

HMC647A GaAs MMIC 6位数字移相器,2.5-3.1 GHz

和特点 低RMS相位误差: 1.5° 低插入损耗: 4 dB 高线性度: +50 dBm 正控制逻辑 360°覆盖,LSB = 5.625° 28引脚QFN无引脚SMT封装: 36mm2产品详情 HMC647ALP6E是一款6位数字移相器,额定频率范围为2.5至3.1 GHz,提供360度相位覆盖,LSB为5.625度。 HMC647ALP6E在所有相态具有1.5度的极低RMS相位误差及±0.4 dB的极低插入损耗变化。 此款高精度移相器通过0/+5V的正控制逻辑控制。HMC647ALP6E采用紧凑型6x6 mm塑料无引脚SMT封装,内部匹配50 Ohms,无需任何外部元件。 应用 EW接收器 气象和军用雷达 卫星通信 波束成形模块 相位抵消 方框图...
发表于 02-22 12:07 65次 阅读
HMC647A GaAs MMIC 6位数字移相器,2.5-3.1 GHz

ADXRS910 侧翻检测层内陀螺仪

和特点 高性能、层内滚动速率陀螺仪 温度补偿,高精度偏移和灵敏度性能 陀螺仪噪声:2°/s rms(最大值) 16位数据字串行端口接口(SPI)数字输出 静态功耗:<20 mA 3.3 V和5 V电源供电 温度范围:-40°C至+105°C 针对层内滚动速率检测的16引脚SOIC_CAV表贴封装 通过汽车应用认证 产品详情 ADXRS910是一款针对汽车侧翻检测应用的高性能层内陀螺仪。ADXRS910还具有内部温度传感器,用于补偿偏移和灵敏度性能,在−40°C至+105°C温度范围内提供出色的稳定性。该陀螺仪提供±300°/s满量程性能,灵敏度为80 LSB/°/s。其谐振磁盘传感器结构可实现围绕层内轴的角速率测量。-3 dB滤波器转折频率可选择为24.6 Hz、49 Hz、102 Hz或201 Hz。该器件的传感器数据输出为包含在32位SPI处理中的16位、二进制补码字。SPI通信兼容频率高达10 MHz。ADXRS910采用16引脚倒腔SOIC封装。ADXRS910的额定工作电压为3.3 V至5 V此,功耗小于20 mA。其规格对−40°C至+105°C的温度范围有效。应用 侧翻检测 方框图...
发表于 02-22 12:07 53次 阅读
ADXRS910 侧翻检测层内陀螺仪

ADMV1011 17 GHz至24 GHz、GaAs、MMIC、I/Q上变频器

和特点 RF输出频率范围:17 GHz至24 GHz IF输入频率范围:2 GHz至4 GHz LO输入频率范围:8GHz至12 GHz,集成2×乘法器 边带抑制:32 dB(下边带) P1dB:25 dBm 增益调节:30 dB 输出IP3:33 dBm 匹配50 Ω RF输出、LO输入和IF输入 32引脚、4.9 mm × 4.9 mm LCC封装 产品详情 ADMV1011是一款采用紧凑的砷化镓(GaAs)设计、单芯片微波集成电路(MMIC)、双边带(DSB)上变频器,采用符合RoHS标准的封装,针对工作频率范围为17 GHz至24 GHz的点对点微波无线电设计进行优化。ADMV1011提供21 dB的转换增益,具有针对下边带和上边带的32 dBc和23 dBc边带抑制性能。ADMV1011采用射频(RF)放大器,前接由驱动放大器驱动集成2×乘法器的本振(LO)的同相/正交(I/Q)双平衡混频器。还提供IF1和IF2混频器输入,需通过外部90°混合选择所需的边带。I/Q混频器拓扑结构则降低了干扰边带的滤波要求。ADMV1011为混合型DSB上变频器的小型替代器件,它无需线焊,可以使用表贴制造装配。ADMV1011上变频器采用紧凑的散热增强型、4.9 mm × 4.9 mm LCC封装。ADMV1011工作温度范围为−40°C至+85°...
发表于 02-22 12:06 91次 阅读
ADMV1011 17 GHz至24 GHz、GaAs、MMIC、I/Q上变频器

AD8343 DC至2.5 GHz 、高IP3有源混频器

和特点 高性能有源混频器 宽带操作,频率最高达2.5 GHz 转换增益:7 dB 输入IP3:16.5 dBm LO驱动:–10 dBm 噪声系数:14 dB 输入P1dB:2.8 dBm 差分LO、IF和RF端口 50 Ω LO输入阻抗 单电源供电:5 V(50 mA,典型值) 省电模式:20 µA(典型值)产品详情 AD8343是一款高性能、宽带有源混频器,具有极低交调失真,所有端口均具有宽带宽,非常适合要求严格的发射应用或接收通道应用。AD8343的典型变频增益为7 dB。集成的LO驱动器以低LO驱动电平,支持50 Ω差分输入阻抗,有助于将外部元件数降至最少。开发差分输入可以直接与差分滤波器接口,或通过平衡-不平衡变换器(变压器)驱动,由单端源提供平衡驱动。开集差分输出可以用来驱动差分中频信号接口,或通过匹配网络或变压器转换为单端信号。以VPOS电源电压为中心时,输出摆幅为±1 V。LO驱动器电路的典型功耗为15 mA。可利用两个外部电阻来设置混频器内核电流,以达到要求的性能,总电流为20 mA至60 mA。采用5 V单电源供电时,相应的功耗为100 mW至300 mW。AD8343采用ADI公司的高性能25 GHz硅双极性IC工艺制造,提供14引脚TSSOP封装,工作温度范围为−...
发表于 02-22 12:06 53次 阅读
AD8343 DC至2.5 GHz 、高IP3有源混频器

ADF7023 高性能、低功耗ISM频段FSK/GFSK/OOK/MSK/GMSK收发器IC

和特点 超低功耗、高性能收发器 工作频段862 MHz至928 MHz431 MHz至464 MHz 支持的数据速率:1 kbps至300 kbps 电源电压范围:2.2 V至3.6 V 单端和差分PA 中频带宽可编程的低中频接收机:100 kHz、150 kHz、200 kHz、300 kHz 接收机灵敏度(BER)−116 dBm(1.0 kbps,2FSK、GFSK)−107.5 dBm(38.4 kbps,2FSK、GFSK)−102.5 dBm(150 kbps,GFSK、GMSK)−100 dBm(300 kbps,GFSK、GMS)−104 dBm(19.2 kbps,OOK) 极低功耗 RF输出功率范围:−20 dBm至+13.5 dBm(单端PA) 欲了解更多特性,请参考数据手册产品详情 ADF7023是一款工作在862 MHz至931 MHz和431 MHz至464 MHz频段的极低功耗、高集成度2FSK/GFSK/OOK/MSK/GMSK收发器,这些频段覆盖免许可的433MHz、868MHz和915MHz ISM频段。它适合欧洲ETSI EN300-220、北美FCC (Part 15)、中国短程无线监管标准或其它类似地区标准下的电路应用。支持1 kbps至300 kbps的数据速率。发射RF频率合成器包含一个VCO和一个输出通道频率分辨率为400 Hz的低噪声小数N分频锁相环(PLL)。VCO的工作频...
发表于 02-22 12:06 81次 阅读
ADF7023 高性能、低功耗ISM频段FSK/GFSK/OOK/MSK/GMSK收发器IC

HMC-C584 0.1 GHz至40 GHz、31 dB、5位数字衰减器

和特点 1.0 dB LSB步进至31 dB 每位单正控制线 误码率:±1.0 dB(典型值) 输入IP3: 43 dBm CMOS兼容控制 密封模块 可现场更换的K型连接器 工作温度: -55℃至+85℃ 产品详情 HMC-C584是一款0.1 GHz至40 GHz、5位、砷化镓(GaAs) IC数字衰减器,封装在微型密封模块中。 这款宽带衰减器具有7 dB的典型插入损耗和43 dBm的输入IP3,位值为1 dB (LSB)、2 dB、4 dB、8 dB和16 dB,总衰减范围为31 dB。 该器件的衰减精度很高,典型步长误差为±1.0 dB。 五个控制电压输入在0 V和5 V之间切换,用于选择每个衰减状态。 可移除的K型连接器可以拆卸,以便将模块的输入/输出引脚直接连接到微带或共面电路。应用 光纤和宽带电信 微波无线电和VSAT 军用无线电、雷达和电子对抗(ECM) 空间系统 测试仪器仪表 方框图...
发表于 02-22 12:06 60次 阅读
HMC-C584 0.1 GHz至40 GHz、31 dB、5位数字衰减器

ADRF6601 750 MHz至1160 MHz接收混频器,集成小数N分频PLL和VCO

和特点 集成小数N分频PLL的接收混频器 RF输入频率范围:300 MHz至2500 MHz 内部LO频率范围:750 MHz至1160 MHz 输入P1dB:14.5 dBm 输入IP3:31 dBm 通过外部引脚优化IIP3 SSB噪声系数IP3SET引脚断开:13.5 dBIP3SET引脚接3.3 V电压:14.6 dB 电压转换增益:6.7 dB 200 Ω IF输出匹配阻抗 IF 3 dB带宽:500 MHz 可通过三线式SPI接口进行编程 40引脚、6 mm × 6 mm LFCSP封装 产品详情 ADRF6601是一款高动态范围有源混频器,集成锁相环(PLL)和压控振荡器(VCO)。PLL/频率合成器利用小数N分频PLL产生fLO输入,供给混频器。基准输入可以进行分频或倍频,然后施加于PLL鉴频鉴相器(PFD)。PLL支持12 MHz至160 MHz范围内的输入基准频率。PFD输出控制一个电荷泵,其输出驱动一个片外环路滤波器。然后,环路滤波器输出施加于一个集成式VCO。VCO输出(2 × fLO)再施加于一个LO分频器和一个可编程PLL分频器。可编程PLL分频器由一个Σ-Δ调制器(SDM)进行控制。SDM的模数可以在1至2047范围内编程。有源混频器可将单端50 Ω RF输入转换为200 Ω差分IF输出。...
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ADRF6601 750 MHz至1160 MHz接收混频器,集成小数N分频PLL和VCO

ADRF6720-27 宽带(400 MHz至3 GHz)正交调制器,集成PLL/VCO和2.68 V输入偏置

和特点 集成小数N分频PLL的I/Q调制器 RF输出频率范围: 400 MHz至3,000 MHz 内部LO频率范围: 356.25 MHz至2855 MHz 输出P1dB: 10.8 dBm (2140 MHz) 输出IP3: 31.1 dBm (2140 MHz) 载波馈通: −44.3 dBm (2140 MHz) 边带抑制: -40.8 dBc(2,140 MHz) 噪底: −159.5 dBm/Hz (2140 MHz) 基带1 dB调制带宽: >1000 MHz 基带输入偏置电平: 2.68 V 电源: 3.3 V /425 mA 集成式RF可调谐巴伦,允许单端RF输出 多核集成式VCO HD3/IP3优化 边带抑制和载波馈通优化 高端/低端LO注入 可通过三线式串行端口接口(SPI)进行编程 40引脚6 mm x 6 mm LFCSP封装 产品详情 ADRF6720-27是一款集成频率合成器的宽带正交调制器,非常适合用于3G和4G通信系统。 ADRF6720-27内置一个高线性度宽带调制器、一个集成式小数N分频锁相环(PLL),以及四个低相位噪声多核压控振荡器(VCO)。 ADRF6720-27本振(LO)信号可从内部通过片内整数N分频或小数N分频频率合成器产生,也可从外部通过高频、低相位噪声LO信号产生。 内部集成式频率合成器利用多核VCO,实现356.25 MHz到28...
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ADRF6720-27 宽带(400 MHz至3 GHz)正交调制器,集成PLL/VCO和2.68 V输入偏置

ADRF6658 集成IF放大器的宽带双通道RX混频器

和特点 宽带、双通道、有源下变频混频器 低失真、快速建立、IF DGA RF输入频率范围:690 MHz至3.8 GHz RF输入端的可编程巴伦 差分和单端LO输入模式 差分IF输出阻抗:100 Ω 可通过三线式串行端口接口(SPI)进行编程 对于RF=1950 MHz、IF=281 MHz、高线性度模式: 电压转换增益,包括IF滤波器损耗:−5至+26.5 dB (更多详细信息,请参见数据手册) 灵活的省电模式,针对低功耗操作 通道使能后的上电时间:100 ns,典型值 3.3 V单电源 高线性度模式:440 mA 低功耗模式:260 mA 产品详情 ADRF6658是一款高性能、低功耗、宽带、双通道无线电频率(RF)下变频器,集成中频(IF)数字控制放大器(DGA),适用于宽带、低失真基站无线电接收机。 双通道Rx混频器为双平衡吉尔伯特单元混频器,具有高线性度和出色的图像抑制能力。 两款混频器均可将50 Ω RF输入转换为开集宽带IF输出。 在混频器输入前,RF输入端的内部可调谐巴伦可抑制RF信号谐波并衰减带外信号,从而减少输入反射和带外干扰信号。 灵活的本振(LO)架构允许使用差分或单端LO信号。 双通道IF DGA基于ADL5201和ADL5202,固定差分输出...
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ADRF6658 集成IF放大器的宽带双通道RX混频器

HMC6300 60 GHz毫米波发射器,57 GHz - 64 GHz

和特点 频段:57 - 64 GHz RF信号带宽:最高达1.8 GHz 针对1 dB压缩的输出功率:15 dBm 增益:5 - 35 dB 数字和模拟RF和IF增益控制 集成频率合成器 集成镜像抑制滤波器 部分外置的环路滤波器 支持外部LO 片内温度传感器 支持256-QAM调制 集成MSK调制器 通用模拟I/Q基带接口 三线式串行数字接口 符合RoHS标准的65引脚晶圆级球栅阵列封装 产品详情 HMC6300BG46是一款完整的毫米波发射器集成电路,采用符合RoHS标准的6 mm x 4 mm晶圆级球栅阵列(WLBGA)封装,工作频率范围为57 GHz至64 GHz,调制带宽高达1.8 GHz。集成式频率合成器在250、500或540 MHz步长下进行调谐,具有出色的相位噪声,支持高达64-QAM的调制。或者,可以注入外部LO,它支持用户可选LO特性或相位相干发射和接收操作以及高达256-QAM的调制。通过通用模拟基带IQ接口提供对各种调制格式的支持。发射器芯片还支持专用FSK、MSK、OOK调制格式,从而实现更低成本和功耗的串行数据链路,而无需使用高速数据转换器。差分输出向100 Ω负载提供高达15 dBm的线性输出功率。同时支持单端操作,最高12 dBm。与HMC6301BG46一起,完整的60 G...
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HMC6300 60 GHz毫米波发射器,57 GHz - 64 GHz