带接收AGC的解调器芯片RF2667及其应用

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带接收AGC的解调器芯片RF2667及其应用


摘要：RF2667是RF Micro Device公司生产的带接收AGC的CDMA/FM解调器芯片。该芯片集成了完整的中频自动增益控制（AGC）放大器和正交解调器，可用在双模式的CDMA/FM蜂窝移动通信系统和PCS系统中。文中介绍了RF2667的原理、特点和典型应用电路。    关键词：解调器 移动通信 CDMA AGC RF2667
1 概述
RF Micro Device公司在其生产的芯片RF2667中集成了完整的中频自动增益控制（AGC）放大器和正交解调器。这使得RF2667可用于双模式的CDMA/FM蜂窝移动通信系统和PCS系统。该芯片在对接收IF信号进行放大时，可提供100dB的增益控制范围，并可将中频信号解调为I和Q通道信号。该芯片的关键指标（如噪声系数和IP3等）与CDMA蜂窝移动通信系统标准IS-98和J-STD-018兼容。它采用先进的硅双极工艺（FT=15GHz）进行制造。同时采用标准的小型24脚SSOP封装形式。RF2667的主要特点如下：
*与RF9957类似，但它比RF9957具有更高的I/O输出电压；
*支持双模式工作（CDMA和FM）；
*具有数字控制低功耗模式；
*电源为2.7～3.3V；
*电源为2.7～3.3V；
*带有正交本振分频器；
*内部中频AGC放大器具有100dB的增益控制范围。
RF2667解调器芯片以其优良的特性可广泛应用于CDMA/FM蜂窝通信系统、CDMA PCS系统、GSM/DCS系统、TDMA系统、扩频无绳电话、无线本地环路系统、高速数据Modem和通用数字接收机等系统中。

2 内部结构
RF2667内含输入选择电路、增益控制电路、信号解调电路和时隙参考，其中输入选择电路用于对CDMA输入信号或FM输入信号进行选择。自动增益控制电路的作用是对器件接收的CDMA或FM信号进行AGC放大以使解调器能够更好对其进行解调处理。对接收信号进行AGC放大是RF2667芯片的大特点。图1所示为RF2667的内部原理框图。
3 引脚功能与应用电路
图2给出了RF2667的典型应用电路。图中同时给出了RF2667的引脚排列，现将其各此脚的功率说明如下：
1脚（VCC1）：本振触发器、分频器和限幅放大器的电源端。该端与脚2和3并联使用。并应连接0.01μF的旁路电路。在PCB上，该脚与旁路电容间的连线应尽可能短，且旁路电容的地端应直接连接到地平面。
2脚（VCC2）：带隙电压源、增益控制偏置电路和AGC的2、3、4级的电源端。
3脚（VCC3）：FM和CDMA的AGC输入级的电源端。
4，5脚（CDMA IN+，CDMA IN-）：CDMA平衡输入端。该端内部加有直流偏置。在单端输入应用中，其中的一脚被用作输入端，另一端交流耦合到地。平衡输入方式的输入阻抗为2.4kΩ，单端输入方式的输入阻抗为1.2kΩ。
6、7、17、20脚（GND）：接地端。为了获得最佳性能，这些端点与地间的连线应尽可能短。
8、9脚（FM IN+，FM IN-）：FM平衡输入端。该端内部也加有直流偏置。在单端输入应用中，其中的一脚被用作输入端，另一端交流耦合到地。该脚在平衡输入方式时的输入阻抗为2.4kΩ，单端输入方式的输入阻抗为1.2kΩ。
10脚（BGOUT）：带隙电压参考。此电压在整个温度范围和电源范围内维持不变，用于为内部电路提供偏置。应外接0.01μF的旁路电容。此脚与旁路电容间的连线应尽量短，且旁路电容的地端应直接连接到地平面。
11脚（DEC）：AGC解耦端。该脚也需要在外部连接0.01μF的旁路电容。且此脚与旁路电容间的连线也应尽量短些，同时旁路电容的地端也应直接连接到地平面。


图2 RF2667在CDMA系统中的典型应用电路

    12、13脚（LO-，LO+）：LO平衡输入端。该端内容加有直流偏置。在单端输入应用中，其中的一脚被用作输入端，另一端交流耦合到地。由于12、13脚的信号频率在内部将被2分频，因此，调制器的载波频率是施加频率的一半。这两端在平衡输入方式的输入阻抗为800Ω，单端输入方式的输入阻抗为400Ω。虽然LO端即可采用单端输入方式工作，也可采用平衡输入方式工作，但平衡输入方式更能获得最佳的增益和相应平衡性。
14脚（INSEL）：CDMA和FM模式选择输入，为数据输入端。该端为逻辑高时，选定CDMA模式，该端逻辑为低时，选定FM模式。该脚阻抗是30kΩ。
15、16脚（QOUT-，QOUT+）：Q混频器平衡基带输出。由于该端内部加有直流偏轩，因而使用时需要在外部加隔直电容。此输出在CDMA模式和FM模式下，都处于激活状态。但在单端配置时，由于两个输出中有一个未使用，因而输出电压将降低一半。该端口在单端输出时的阻抗是1.2kΩ，平衡输出时的阻抗是2.4kΩ。
18、19脚（FL-，FL+）：平衡AGC输出/解调器输入。
21、22脚（IOUT+，IOUT-）：I混频器平衡基带输出。该端内部加有直流偏置，使用时需要在外部加隔直电容。此输出在CDMA模式和FM模式下，都处于激活状态。在单端配置时，两个输出中有一个未使用，输出电压将降低一半。单端输出阻抗是1.2kΩ，平衡输出阻抗是2.4kΩ。
23脚（GC）：AGC放大器的模拟增益控制。有效控制电压范围为0.5～2.5VDC。AGC的增益范围是95dB。
24脚（PD）：低功耗控制。此端为逻辑1时，所有电路正常工作；此端为逻辑0时，所有电路被关断。
4 RF2667的主要性能参数
RF2667芯片的主要电性能参数如表1所示。

表1 芯片的主要性能参数

参数与条件	Min	Type	Max	单   位
最大增益（VGC=2.5V，FM or CDMA Input,Balanced)	+45	+50		dB
最大增益（VGC=0.5V，FM or CDMA Input,Balanced）		-55	-50	dB
增益变化	-3		+3	dB
输入IP3（VGC=2.5V，Maximum Gain） 输入IP3（VGC=0.5V，Minimum Gain）	-54 -7	-50 -4		dBm dBm
噪声系数（VGC=2.5V，Maximum Gain) 噪声系数（VGC=0.5V，Minimum Gain）		5 70	8 77	dB dB
IF输入频率范围	50	5 70	250	MHz
IF输入阻抗（FM or CDMA,Balanced） IF输入阻抗（FM or CDMA,Single-ended）	2040 1020	70230	2760 1380	ΩΩ
I/Q频率范围	0	2400 1200	50	MHz
I/Q幅度一致性			0.5	dB
I/Q相位一致性		0.1	5	度
I/Q最大输出电压（Balanced,maximum output level）	2.0	1		Vpp
I/Q输出阻抗（Single-ended) I/Q输出阻抗（Balanced）	1020 2040	2.4	1380 2760	ΩΩ
I/Q直流输出（Common Mode)		1200 2400		VDC
I/Q直流偏移（IOUT+to IOUT-;QOUT+ to QOUT-)		2.0		mVDC
LO输入频率范围	100	20	600	MHz
LO输入电平（Balanced)	60	140～460	600	mVpp
LO输入阻抗（Balanced） LO输入阻抗（Single-ended）	680 340	800400 400	920 460	ΩΩ
电源电压	2.7	3.0	3.3	V
电流消耗（CDMA or FM Mode)		20	23	mA
低功耗模式电流			20	μA