低功耗有源上变频混频器LT5560的快速上手指南

引言

在电子设计领域，混频器是实现频率转换的关键器件。今天我们来深入了解一款低功耗、高性能的宽带上下变频有源混频器——LT5560，以及用于测试和评估它的演示电路DC963B。

文件下载：DC963B.pdf

演示电路DC963B概述

演示电路DC963B针对上变频混频器的测试和测量进行了优化。其输入频率范围为45MHz至190MHz，输出频率范围为850MHz至935MHz（12dB回波损耗带宽），本振（LO）端口频率范围是520MHz至920MHz（10dB回波损耗带宽）。

LT5560混频器特性

性能特点

• 宽频范围：LT5560的工作频率范围为0.01MHz至4000MHz，能够适应多种不同的应用场景。
• 低功耗：典型的供电电流为10mA，并且直流电流可通过改变电阻R1的值进行调整，以优化不同应用的性能。当Icc = 10mA时，R1的值为3欧姆。不过需要注意的是，降低供电电流会使线性度下降。
• 单端LO驱动：该混频器可以由单端LO源驱动，且只需要 -2dBm的LO功率。
• 信号端口匹配：信号端口能够在很宽的频率范围内进行阻抗匹配，使其可以作为上变频或下变频混频器应用于各种不同的场合。

典型性能参数

参数	条件 ((f{input }=140 MHz, f{LO}=760 MHz))	值
电源电压		2.7V至5.0V
供电电流		10mA
最大关断电流	VCC = 3V, EN = 0.3V	10uA
信号输入频率范围	需要外部匹配	<4000MHz
LO信号频率范围		<4000MHz
LO输入回波损耗	(Z_{0}=50)，有外部匹配	15dB
LO输入功率		-6dBm至1dBm
转换增益	(P{INPUT }=-20 dBm, P{LO}=-2 dBm)	2.4dB
SSB噪声系数	(P_{LO}=-2dBm)	9.3dB
输入2阶截点		+47dBm
输入1dB压缩点	(P_{LO}=-2dBm)	-2.8dBm

快速启动步骤

设备连接与设置注意事项

• 信号发生器：在进行2阶和3阶失真测量时，要使用具有低谐波输出的高性能信号发生器。如果没有，应在信号发生器输出端使用低通滤波器来抑制谐波，特别是2次谐波。
• 组合器和衰减器：使用高质量的组合器，确保所有端口具有50欧姆的终端，并具备良好的端口间隔离。建议在信号发生器输出端使用衰减器，以进一步提高源隔离度并减少反射。

具体操作步骤

1. 按照图1所示连接所有测试设备。
2. 将直流电源的电流限制设置为15mA，并将输出电压调整为3V。
3. 将Vcc连接到3V直流电源，然后将EN连接到3V，使混频器启用（开启）。
4. 设置信号发生器#1，为演示板的LO输入端口提供760MHz、 -2dBm的连续波（CW）信号。
5. 设置信号发生器#2和#3，为演示板的RF输入端口提供两个 -20dBm的CW信号，一个频率为140MHz，另一个为141MHz。
6. 为了测量3阶失真和转换增益，将频谱分析仪的起始和停止频率分别设置为898MHz和903MHz。使用足够的频谱分析仪输入衰减，以避免仪器内的失真。
7. 3阶截点等于 ((P{1}-P{3}) / 2 + P{in }) ，其中 (P{1}) 是900MHz和901MHz处两个基波输出信号的功率电平， (P{3}) 是899MHz和902MHz处的3阶产物功率， (P{in }) 是输入功率（此处为 -20dBm），所有单位均为dBm。
8. 输出2阶失真产物（OIM2）可在1041MHz处测量，即(140MHz + 141MHz) + 760MHz = 1041MHz。为了测量2阶失真，将频谱分析仪的起始和停止频率分别设置为1040MHz和1042MHz，并使用足够的输入衰减。
9. 输入参考2阶截点（IIP2）等于 (P{1}-P{2}+P{in }) ，其中 (P{1}) 是900MHz或901MHz处基波输出信号的功率电平， (P{2}) 是1041MHz处的2阶失真产物功率， (P{in }) 是输入功率（此处为 -20dBm）。

总结

LT5560混频器凭借其宽频范围、低功耗和可调节的性能，为电子工程师在频率转换设计中提供了一个强大的工具。演示电路DC963B则为快速评估LT5560的性能提供了便利。通过本文介绍的快速启动步骤，工程师们可以迅速上手，对该混频器进行测试和评估。大家在实际应用中是否也遇到过类似混频器的调试问题呢？欢迎在评论区分享交流。