LT5534 - ダイナミックレンジが60dB …cds.linear.com/docs/jp/datasheet/j5534fc.pdfLT5534 6...

LT5534

15534fc

DETDETDETDETDET

RF1nF

EN47Ω

ENABLE

RFINPUT

VOUT

VCC

GND

100pF3V

LT5534

0.1µF

VOUT

5534 TA01

RF INPUT POWER (dBm)–60

0

V OUT

(V)

LINEARITY ERROR (dB)

0.4

0.8

1.2

1.6

2.4

–50 –40 –30 –20

5534 TA01b

–10 0

2.0

–3

–2

–1

0

1

3

2

TA = 25°CTA = 85°CTA = –40°C

VCC = 3VAT 900MHz

ダイナミックレンジが 60dBの50MHz～3GHz

RFパワー検出器

特長■ RF周波数範囲：50MHz～3GHz■ リニア・ダイナミックレンジ：60dB■ 全温度範囲と電源範囲で極めて高い精度を実現■ 高速過渡応答：38nsのフルスケール・セトリング時間■ 2.7V～5.25Vの単一電源■ 低消費電流：7mA■ シャットダウン電流：0.1μA■ 小型6ピンSC70パッケージ

アプリケーション■ RF受信パワー・マネジメント■ RFパワー制御■ CATVパワー検出■ 光レシーバ利得制御

概要LT®5534は60dBのダイナミックレンジでRF信号を測定可能な50MHz～3GHzモノリシックRFパワー検出器です。デシベルスケールのRF信号がリニアスケールのDC電圧に高精度で変換されます。カスケード接続されたRF検出器とRFリミッタを使用して、60dBの入力ダイナミックレンジを達成します。これらの検出器やリミッタの出力が加算され、dB単位の入力RF信号に比例した高精度のログリニアDC電圧を生成します。出力は低出力インピーダンス・ドライバでバッファされます。LT5534はすぐれた温度安定性（全温度範囲で標準出力変動が±1dB以内）を提供します。出力は大信号RF入力に対して40ns以内に応答します。L、LT、LTC、LTM、Linear TechnologyおよびLinearのロゴはリニアテクノロジー社の登録商標です。他のすべての商標はそれぞれの所有者に所有権があります。

標準的応用例

50MHz～3GHzのRFパワー検出器 出力電圧と RF入力パワー

LT5534

25534fc

PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS

RF入力Frequency Range 50 to 3000 MHz

Input Impedance 2 kΩ

fRF = 50MHz

RF Input Power Range –58 to +2 dBm

Dynamic Range (Note 3) ±3dB Linearity Error, TA = –40°C to 85°C 60 dB

Output Slope 44 mV/dB

Output Variation vs Temperature PIN = –48dBm to –14dBm, TA = –40°C to 85°C 0.007 dB/°C

fRF = 900MHz

RF Input Power Range –60 to 0 dBm

Dynamic Range (Note 3) ±3dB Linearity Error, TA = –40°C to 85°C 60 dB

Output Slope 41 mV/dB

Output Variation vs Temperature PIN = –48dBm to –14dBm, TA = –40°C to 85°C 0.008 dB/°C

fRF = 1900MHz

RF Input Power Range –63 to –2 dBm

Dynamic Range (Note 3) ±3dB Linearity Error, TA = –40°C to 85°C 61 dB

Output Slope 31 36.6 43 mV/dB

Output Variation vs Temperature PIN = –48dBm to –14dBm, TA = –40°C to 85°C 0.012 dB/°C

Output Intercept 50Ω External Termination, TA = –40°C to 85°C –70 –64 –58 dBm

fRF = 2500MHz

RF Input Power Range –63 to –3 dBm

Dynamic Range (Note 3) ±3dB Linearity Error, TA = –40°C to 85°C 60 dB

EN 1

GND 2

VOUT 3

6 RF

5 GND

4 VCC

TOP VIEW

SC6 PACKAGE6-LEAD PLASTIC SC70

TJMAX = 125°C, θJA = 256°C/W

発注情報

鉛フリー仕様 テープアンドリール 製品マーキング パッケージ 温度範囲LT5534ESC6#PBF LT5534ESC6#TRPBF LBGD 6-Lead Plastic SC70 –40°C to 85°Cさらに広い動作温度範囲で規定されるデバイスについては、弊社または弊社代理店にお問い合わせください。非標準の鉛ベース仕様の製品の詳細については、弊社または弊社代理店にお問い合わせください。鉛フリー仕様の製品マーキングの詳細については、http://www.linear-tech.co.jp/leadfree/ をご覧ください。テープアンドリールの仕様の詳細については、http://www.linear-tech.co.jp/tapeandreel/ をご覧ください。

絶対最大定格 （Note 1）電源電圧............................................................................ 5.5Vイネーブル電圧 .............................................................0V、VCC

RF電圧（＋10dBm相当） ......................................................±1V動作周囲温度範囲 .............................................−40℃～85℃保存温度範囲...................................................−65℃～125℃リード温度（半田付け、10秒） ..........................................300℃

ピン配置

電気的特性注記がない限り、VCC = 3V、EN = 3V、TA = 25℃、ソース・インピーダンス = 50Ω。図1に示されているテスト回路。（Note 2）

LT5534

35534fc

Note 1：絶対最大定格に記載された値を超えるストレスはデバイスに永続的損傷を与える可能性がある。長期にわたって絶対最大定格条件に曝すと、デバイスの信頼性と寿命に悪影響を与える可能性がある。

Note 2：−40℃～85℃の温度範囲での仕様は設計、特性評価および統計学的なプロセス・コントロールとの相関で確認されている。

PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS

Power Up/Down

Turn-On Time 200 ns

Turn-Off Time 800 ns

EN = High (On) 0.9 V

EN = Low (Off) 0.6 V

Power Supply

Supply Voltage 2.7 5.25 V

Supply Current EN = High 5 7 9 mA

Shutdown Current EN = Low 0.1 10 µA

Note 3：直線性誤差は−48dBm～−14dBmの出力のインクリメンタル・スロープと平均出力スロープのあいだの差によって計算される。ダイナミックレンジは、そこでは直線性誤差が±3dB以内である範囲として定義されている。

RF INPUT POWER (dBm)–70

1.6

2.0

2.8

–40 –20

5534 G01

1.2

0.8

–60 –50 –30 –10 0

0.4

0

2.4

V OUT

(V)

VCC = 3VTA = 25°C

50MHz 1.9GHz2.5GHz

900MHz

RF INPUT POWER (dBm)–70

LINE

ARIT

Y ER

ROR

(dB)

1

2

3

–40 –20

5534 G02

0

–1

–60 –50 –30 –10 0

–2

–3

50MHz VCC = 3VTA = 25°C

900MHz

1.9GHz2.5GHz

RF INPUT POWER (dBm)–60

0

V OUT

(V)

LINEARITY ERROR (dB)

0.4

0.8

1.2

1.6

2.4

–50 –40 –30 –20

5534 G03

–10 0

2.0

–3

–2

–1

0

1

3

2

TA = 25°CTA = 85°CTA = –40°C

VCC = 3VAT 50MHz

PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS

Output Slope 35 mV/dB

Output Variation vs Temperature PIN = –48dBm to –14dBm, TA = –40°C to 85°C 0.025 dB/°C

出力インタフェースOutput DC Voltage No RF Input Signal 0 142 380 mV

Output Impedance 32 Ω

Output Bandwidth 30 MHz

Full-Scale Setting Time Input from No Signal to –2dBm, to 90% 38 ns

Sinking/Sourcing 10/200 mA/µA

電気的特性注記がない限り、VCC = 3V、EN = 3V、TA = 25℃、ソース・インピーダンス = 50Ω。図1に示されているテスト回路。（Note 2）

注記がない限り、VCC = 3V、EN = 3V、TA = 25℃。図1に示されているテスト回路。（Note 2）

標準的性能特性　（図1に示されているテスト回路）

出力電圧と周波数 直線性誤差と周波数 出力電圧とRF入力パワー

LT5534

45534fc

RF INPUT POWER (dBm)–60

–3

V OUT

VAR

IATI

ON (d

B)

–2

–1

0

1

3

–50 –40 –30 –20

5534 G04

–10 0

2

TA = –40°C

TA = 85°C

VCC = 3V AT 50MHzNORMALIZED AT 25°C

RF INPUT POWER (dBm)–60

0

V OUT

(V)

LINEARITY ERROR (dB)

0.4

0.8

1.2

1.6

2.4

–50 –40 –30 –20

5534 G05

–10 0

2.0

–3

–2

–1

0

1

3

2

TA = 25°CTA = 85°CTA = –40°C

VCC = 3VAT 900MHz

RF INPUT POWER (dBm)–60

–3

V OUT

VAR

IATI

ON (d

B)

–2

–1

0

1

3

–50 –40 –30 –20

5534 G06

–10 0

2

TA = –40°C

TA = 85°C

VCC = 3V AT 900MHzNORMALIZED AT 25°C

RF INPUT POWER (dBm)–60

0

V OUT

(V)

LINEARITY ERROR (dB)

0.4

0.8

1.2

1.6

2.4

–50 –40 –30 –20

5534 G07

–10 0

2.0

–3

–2

–1

0

1

3

2

TA = 25°CTA = 85°CTA = –40°C

VCC = 3VAT 1.9GHz

RF INPUT POWER (dBm)–60

–3

V OUT

VAR

IATI

ON (d

B)

–2

–1

0

1

3

–50 –40 –30 –20

5534 G08

–10 0

2

TA = –40°C

TA = 85°C

VCC = 3V AT 1.9GHzNORMALIZED AT 25°C

RF INPUT POWER (dBm)–60

0

V OUT

(V)

LINEARITY ERROR (dB)

0.4

0.8

1.2

1.6

2.4

–50 –40 –30 –20

5534 G09

–10 0

2.0

–3

–2

–1

0

1

3

2

TA = 25°CTA = 85°CTA = –40°C

VCC = 3VAT 2.5GHz

標準的性能特性　（図1に示されているテスト回路）

VOUTの変化とRF入力パワー 出力電圧とRF入力パワー

VOUTの変化とRF入力パワー 出力電圧とRF入力パワー

VOUTの変化とRF入力パワー 出力電圧とRF入力パワー

LT5534

55534fc

RF INPUT POWER (dBm)–60

–3

V OUT

VAR

IATI

ON (d

B)

–2

–1

0

1

3

–50 –40 –30 –20

5534 G10

–10 0

2

TA = –40°C

TA = 85°C

VCC = 3V AT 2.5GHzNORMALIZED AT 25°C

RF INPUT POWER (dBm)–60

1.6

2.0

2.8

–40 –20

5534 G11

1.2

0.8

–50 –30 –10 0

0.4

0

2.4

V OUT

(V)

TA = 25°C

50MHzVCC = 3V, 5V

1.9GHzVCC = 3V, 5V

VOUT (V)

0

PERC

ENTA

GE D

ISTR

IBUT

ION

(%)

5

15

20

25

35

0.54 0.62 0.66

5534 G12

10

30

0.6 0.70.56 0.58 0.64 0.68

RF PIN = –48dBm AT 1.9GHzVCC = 3V

TA = 25°CTA = –40°CTA = 85°C

VOUT (V)

0

PERC

ENTA

GE D

ISTR

IBUT

ION

(%)

5

15

20

25

40

35

1.79 1.87 1.91

5534 G13

10

30

1.851.81 1.83 1.89 1.93

TA = 25°CTA = –40°CTA = 85°C

RF PIN = –14dBm AT 1.9GHzVCC = 3V

SUPPLY VOLTAGE (V)2.5

4

SUPP

LY C

URRE

NT (m

A)

5

6

7

8

10

3 3.5 4 4.5

5530 G14

5 5.5

9

TA = 85°C

TA = 25°C

TA = –40°C

RF INPUT FREQUENCY (GHz)0

–30

RETU

RN L

OSS

(dB)

–25

–20

–15

–10

0

0.5 1 1.5 2

5534 G15

2.5 3

–5

50ns/DIV

1V/DIV

5534 G16

RFINPUT

PULSED RF0dBm AT 100MHz

VOUT

標準的性能特性　（図1に示されているテスト回路）

VOUTの変化とRF入力パワー出力電圧とRF入力パワー （VCC = 3Vおよび5V） 出力電圧の分布と温度

出力電圧の分布と温度 電源電圧と電源電流

RF入力のリターン損失と周波数 出力過渡応答

LT5534

65534fc

EN

VREF

VOUT

5534 BD

VCC

OFFSETCOMP

DETDET

BIAS

RF LIMITER

DETDETDET

RF

GND

6

2 5 1

4

3RF LIMITERRF LIMITERRF LIMITER+–

EN

GND

VOUT

RF

GND

VCC

1

2

3

6

5

4

LT5534R20Ω

OPTIONALVOUT

EN

C5OPTIONAL

C3100pF

C11nF

VCC

5534 F01

J1RF

C20.1µF

R147ΩOPTIONAL

REF DESC1C2C3C5R1R2

VALUE1nF

0.1µF100pF

47Ω0Ω

SIZE040206030603060304020603

PART NUMBERAVX 04025C102JAT2ATAIYO YUDEN TMK107BJ104KAAVX 06035C101KAT2AOPTIONALOPTIONALOPTIONAL

ピン機能

ブロック図

EN（ピン1）：イネーブル。入力電圧が0.9Vより高いと回路は完全にオンします。入力電圧が0.6Vより低いと回路はオフします。

GND（ピン2、5）：グランド。

VOUT（ピン3）：RF検出器の出力。

VCC（ピン4）：電源。このピンは100pFと0.1μFのコンデンサを使ってデカップリングします。

RF（ピン6）：RF入力。このピンは内部でVCC-0.18Vにバイアスされています。カップリング・コンデンサを使ってRF信号源に接続する必要があります。

図1．評価用回路

テスト回路

LT5534

75534fc

LT5534は対数ベースの検出器で、50MHz～3GHzの周波数範囲のRF信号を測定することができます。-40℃～85℃の全温度範囲で非常に安定した出力で60dBのリニア・ダイナミックレンジが実現されます。全温度範囲の絶対変化は1.9GHzにおいて47dBのダイナミックレンジにわたり標準で±1dBです。

RF入力ポートRFポートは内部でVCC-0.18Vにバイアスされています。このピンがグランドまたは他の整合部品に接続されるときは、DCをブロックする必要があります。47Ω抵抗（R1）をグランドに接続すると、2.5GHzまでは10dBよりすぐれた入力リターン損失となります。さらにR1に直列に2nHのインダクタンスを追加すると、3GHzまでは入力の整合が改善されます。RF入力のインピーダンスと周波数の詳細を表1に示します。

LT5534のリニアRF入力パワーのおよその範囲は50Ωのソース・インピーダンスに対して-62dBm～-2dBmです。ただし、この範囲を上方または下方に調節して特定のアプリケーションの必要条件に適合させることができます。

表1．RF入力インピーダンスFREQUENCY

(MHz)INPUT

IMPEDANCE (Ω)S11

MAG ANGLE (DEG)50 1429-j429 0.938 –1.1

100 947-j710 0.934 –2.9

200 509-j609 0.922 –5.6

400 250-j440 0.908 –9.9

600 149-j344 0.900 –14.1

800 96.8-j278 0.896 –18.3

1000 67.6-j229 0.893 –22.7

1200 49.7-j193 0.889 –27.3

1400 38.4-j165 0.883 –32.3

1600 30.8-j143 0.879 –37.3

1800 25.4-j125 0.873 –42.6

2000 21.4-j109 0.866 –48.0

2200 18.5-j96.2 0.862 –53.6

2400 16.6-j85.0 0.848 –59.6

2600 15.2-j75.7 0.834 –65.6

2800 13.7-j67.5 0.826 –71.8

3000 12.1-j60.1 0.822 –78.2

テスト回路

アプリケーション情報

図2．評価ボードの部品側シルクスクリーン 図3．評価ボードの部品側レイアウト

LT5534

85534fc

RF入力の前に減衰器を単に挿入することにより、パワー範囲が減衰量分だけ高くシフトします。さらに、LT5534はRF入力インピーダンスが高いので、狭帯域幅のLCマッチング・ネットワークを使って検出範囲を下方に動かし、検出感度を上げることができます。この方法により、検出器の感度を-75dBmまで広げることができます。抵抗R1の値を変えることにより、検出器の感度を-75dBm～-62dBmの範囲内に微調節することができます。範囲は調節できますが、全体のリニア・ダイナミックレンジは同じままです。

出力インタフェースLT5534の出力のインタフェースを図4に示します。RF検出器からの出力電流が加算され、出力電圧VOUTに変換されます。出力負荷に供給できる最大充電電流は約200μAです。大きな容量性出力負荷に対する安定動作を保証するため、内部補償コンデンサCCが使われています。出力が抵抗で終端されているか、あるいは開放状態のとき、スルーレートは133V/μs、小信号出力帯域幅は約30MHzです。出力過渡応答は大信号がRF入力ポートに与えられるとき最高速になります。「標準的性能特性」のセクションの出力過渡応答のプロットを参照してください。

出力が負荷コンデンサCLで終端されていると、スルーレートは200μA/(CL＋1.5pF)に制限されます。たとえば、CL = 10pFのとき、スルーレートは17.4V/μsに減少します。容量性負荷は出力電圧のオーバーシュートを生じることがありますが、これは図1に示されているような直列補償抵抗R2を使って最小に抑えることができます。いくつかの異なる容量性負荷に対する推奨抵抗値を表2に示します。

表2．容量性出力に対する抵抗値C5 (pF) R2 (kΩ)

1.5 5

5 4

10 2.5

20 2

必要なら、出力にオプションのRCネットワーク（デモボードのR2とC5）を使って出力にフィルタを追加することもできます。出力の帯域幅はこのローパス・フィルタのコーナー周波数が30MHz未満のとき、そのRC定数によって主に支配されます。

大信号（たとえば、-2dBm）がRF入力ポートに与えられると、出力電圧振幅は2.4Vに達することがあります。デバイスの正しい動作を保証するには、出力終端の最小抵抗性負荷を18kΩより大きくします。

–

+VOUT

5534 F04

200µA

VCC

CC

+

RF検出器からの出力電流

図4．出力インタフェースの簡略回路図

アプリケーション情報

LT5534

95534fc

リニアテクノロジー・コーポレーションがここで提供する情報は正確かつ信頼できるものと考えておりますが、その使用に関する責務は一切負いません。また、ここに記載された回路結線と既存特許とのいかなる関連についても一切関知いたしません。なお、日本語の資料はあくまでも参考資料です。訂正、変更、改版に追従していない場合があります。最終的な確認は必ず最新の英語版データシートでお願いいたします。

改訂履歴　（Rev Bよりスタート）

Rev 日付 概要 ページ番号

B 8/10 「電気的特性」セクションのOutput DC VoltageにおけるMin値とMax値の改訂｢パッケージ」セクションのパッケージ図の更新

310

C 12/10 「発注情報」の製品番号の訂正 2

LT5534

105534fc

LINEAR TECHNOLOGY CORPORATION 2004

LT 1210 REV C • PRINTED IN JAPANリニアテクノロジー株式会社〒102-0094 東京都千代田区紀尾井町3-6紀尾井町パークビル8FTEL 03-5226-7291● FAX 03-5226-0268 ● www.linear-tech.co.jp

パッケージ

1.15 – 1.35(NOTE 4)

1.80 – 2.40

0.15 – 0.30 6 PLCS (NOTE 3)

SC6 SC70 1205 REV B

1.80 – 2.20(NOTE 4)

0.65 BSC

PIN 1

0.80 – 1.00

1.00 MAX

0.00 – 0.10REF

2.8 BSC

0.47MAX

0.65REF

1.8 REF

1.00 REF

INDEX AREA(NOTE 6)

0.10 – 0.18(NOTE 3)

0.26 – 0.46

GAUGE PLANE0.15 BSC

0.10 – 0.40

NOTE：1. 寸法はミリメートル2. 図は実寸とは異なる3. 寸法には半田を含む4. 寸法にはモールドのバリやメタルのバリを含まない5. モールドのバリは0.254mmを超えてはならない

6. ピン１の識別マークの詳細はオプションだが、 インデックス領域内になければならない7. EIAJパッケージ参照番号はEIAJ SC-70である8. JEDECパッケージ参照番号はMO-203のバリエーションABである

IPC CALCULATORを使った推奨半田パッド・レイアウト

SC6パッケージ6ピン・プラスチックSC70

（Reference LTC DWG # 05-08-1638 Rev B）

関連製品製品番号 説明 注釈

LT5504 800MHz～2.7GHzの RF測定用レシーバ 80dBのダイナミックレンジ、温度補償、2.7V～5.25V電源 LT5506 500MHz直交IF復調器、VGA付き 1.8V～5.25V電源、40MHz～500MHzのIF、

-4dB～57dBのリニア電力利得、8.8MHzベースバンド帯域幅LT5511 高直線性アップコンバーティング・ミキサ RF出力：最大3GHz、IIP3：17dBm、内蔵LOバッファLT5512 DC～3GHz高信号レベル・ダウンコンバーティング・ミキサ DC～3GHz、IIP3：21dBm、内蔵LOバッファLT5515 1.5GHz～2.5GHz直接変換直交復調器 IIP3：20dBm、内蔵LO直交ジェネレータLT5516 0.8GHz～1.5GHz直接変換直交復調器 IIP3：21.5dBm、内蔵LO直交ジェネレータLT5517 40MHz～900MHz直接変換直交復調器 IIP3：21dBm、内蔵LO直交ジェネレータLT5519 0.7GHz～1.4GHz高直線性アップコンバーティング・ミキサ IIP3：17.1dBm、50ΩシングルエンドのRFポートとLOポートLT5520 1.3GHz～2.3GHz高直線性アップコンバーティング・ミキサ IIP3：15.9dBm、50ΩシングルエンドのRFポートとLOポートLT5522 600MHz～2.7GHz高直線性ダウンコンバーティング・ミキサ 4.5V～5.25V電源、IIP3：900MHzで25dBm、NF = 12.5dB、

50ΩシングルエンドのRFポートとLOポートLTC®5532 300MHz～7GHzの高精度RFパワー検出器 高精度VOUTオフセット制御、調節可能な利得とオフセットLT5546 500MHz直交IF復調器、VGA付き、17MHzベースバンド帯域幅 40MHz～500MHzのIF、1.8V～5.25V電源、

-7dB～56dBのリニア電力利得