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10-2016

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Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik

Applikationen

Applikationen Anpassungsschaltungen und Balun-Übertrager für die Mischer-Familie RFFC207x und RFFC507x, Teil1 und RFFC507x. Die geeignetste Implementation hängt von der Anwendung und dem Frequenzschema ab. Die Kompromisse zwischen den verschiedenen Möglichkeiten werden diskutiert. 2. Die Mischer- Anschlüsse Dieser Abschnitt beschreibt die differentiellen Mischer-Einund Ausgänge. Einfache Port- Modelle werden vorgestellt, zusammen mit den Anforderungen an die Anpassungs- Schaltungen und Baluns. Unter Verwendung der Integrated Synthesizer/Mixer Application Note: “Matching Circuits and Baluns for the Product Families RFFC207x and RFFC507”. RF MICRO DEVICES www.rfmd.com Bild 1: Mischereingang mit parasitären Komponenten 1. Einführung RFFC207x und RFFC507x sind monolitische Mischer mit integrierter Frequenzerzeugung durch einen Fractional-N-Synthesizer und einen VCO. Die Mischer sind breitbandig ausgeführt und können für Aufwärtsund Abwärtsmischung verwendet werden. Der RFFC207x deckt den Frequenzbereich von 30 MHz bis 2700 MHz ab, der RFFC507x ist bis zu 6000 MHz geeignet. Da die Mischer mit doppeltsymmetrischen Gilbert-Zellen aufgebaut sind, müssen alle Anschlüsse symmetrisch oder differentiell sein. Der LO-Port des Mischers wird intern über symmetrische Puffer-Verstärker angesteuert. Bei vielen Anwendungen können die Mischer-Einund Ausgänge über geeignete Anpass- bzw. Symmetrierglieder direkt verbunden werden, wie z.B. SAW-Filter, LNAs oder ZF- Verstärker. Bei Anwendungen, in denen der Mischer mit nichtsymmetrierten, oder einseitig geerdeten Komponenten verbunden wird, ist ein externer Balun erforderlich. Neben der Umwandlung von symmetrisch zu unsymmetrisch kann der Balun auch eine Impedanz-Transformation bzw. die Anpassung an die charakteristischen System-Impedanzen von 50 Ω oder 75 Ω übernehmen. Diese Applikation beschreibt die Implementierung von Baluns und Anpassschaltungen für die Mischer-Ports der Bauelemente-Familien RFFC207x 2.1 Mischer-Eingänge Der Mischer hat einen breitbandigen Eingang mit gemeinsamem Gate. Die Eingangs- Impedanz wird durch den Term 1/g m bestimmt, der umgekehrt proportional zur Höhe des eingestellten Mischerstroms ist. Am Mischereingang liegt eine geringe Shunt-Kapazität, die Gate-Kapazität des Bauelements. Bei höheren Frequenzen treten zusätzliche parasitäre Impedanzen auf, die immer bedeutsamer werden, z.B. die Induktivität des Bond-Drahtes von ungefähr 0,5 nH, gemeinsam mit Gehäuse- und PCB-Streukapazitäten. Das Modell in Bild 1 liefert eine gute Annäherung der Mischer-Eingangsimpedanz. Der Widerstandsterm R IN beträgt ungefähr 85 Ω bei der vorgegebenen Mischer-Strom-Einstellung, (100). Tabelle 1 zeigt, wie sich der Widerstand bei verschiedenen Strömen ändert. Am Mischereingang sind ein Balun und eine Anpassschaltung erforderlich, um eine unsymmetrische 50-Ω-Quelle auf die vorhandene, komplexe symme- Mischerstrom Einstellung 001 010 011 100 101 Mischerstrom (mA) 5 10 15 20 25 Typisch R IN (Ω) 135,0 105,0 90,0 85,0 77,5 Tabelle 1: Änderung des Widerstands in Abhängigkeit vom eingestellten Strom 42 hf-praxis 10/2016

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