MAX2116/MAX2118系列低成本直接變頻調(diào)諧器芯片是為數(shù)字衛(wèi)星直播(DBS)電視系統(tǒng)、專業(yè)的VSAT (超小孔徑終端)系統(tǒng)和雙向“衛(wèi)星因特網(wǎng)”應(yīng)用設(shè)計的。本器件用寬帶I/Q下變頻器將L波段信號直接變頻至基帶。工作頻率范圍從925MHz到2175MHz。

本系列產(chǎn)品中每一款IC都包含一個帶有增益控制的LNA、I和Q下變頻混頻器、截止頻率可調(diào)的基帶低通濾波器和可變增益放大器。所有這些單元的特性加起來使這個RF和基帶可變增益放大器具有超過79dB的增益控制范圍。

這些器件還包括一個完全由單塊電路構(gòu)成的VCO和全頻率合成器，通過一個2線串行接口控制合成器并對器件進行配置。MAX2116/MAX2118系列產(chǎn)品是目前可得到的DBS產(chǎn)品中功能最全的。它們既有單端也有差分的基帶輸出，與幾乎所有的QPSK/8-PSK解調(diào)器都是兼容的。本系列產(chǎn)品采用非常小的40引腳QFN封裝。

圖1. 典型的工作電路

工作情況概述

圖1所示為MAX2118典型的工作電路。引腳4、5是差分RF輸入。RF前端將決定系統(tǒng)的噪聲系數(shù)。輸入小信號時，系統(tǒng)噪聲系數(shù)會限制調(diào)諧器的載波噪聲比(C/N)。輸入大信號時，C/N受到輸出放大器線性度的限制。

引腳7 (GC1)是RF前端的可變增益控制。增益控制線一般由經(jīng)過濾波的PWM信號控制。PWM信號由一個基帶解調(diào)器IC產(chǎn)生。在閉環(huán)系統(tǒng)中，由經(jīng)過濾波的PWM輸出對增益進行控制從而使MAX2118的I/Q輸出端輸出幅度恒定的信號。

MAX2118的引腳36、37和引腳33、34是差分I/Q輸出。可以設(shè)置差分輸出放大器的增益實現(xiàn)590mVP-P或者1VP-P的差分輸出。控制寄存器中的“DL”比特控制輸出放大器的增益設(shè)置。DL=1時，輸出放大器的增益增加一個額外的4.58dB。將DL設(shè)置為1通常用來改善系統(tǒng)的線性度。在閉環(huán)系統(tǒng)中，當輸出放大器增益增加了一個額外的4.58dB時，將前端增益減小4.58dB。

混頻器之后是一個可變增益的基帶放大器，這個放大器的增益是由寄存器GC2控制的。GC2可以取0至31 (十進制)內(nèi)的數(shù)值。可變增益基帶放大器的增益變化范圍是24dB。

系統(tǒng)的噪聲系數(shù)幾乎是由RF前端增益唯一決定的，GC1電壓是用來設(shè)置RF前端增益的，因此噪聲系數(shù)也就是由GC1電壓設(shè)置的。圖2顯示了這個關(guān)系。

圖2. 噪聲系數(shù)與增益控制電壓的關(guān)系

在圖2中，后端增益的變化是通過調(diào)節(jié)GC2控制的。觀察圖2可以發(fā)現(xiàn)在給定的GC1電壓下噪聲系數(shù)幾乎是恒定不變的。

擴充的噪聲系數(shù)數(shù)據(jù)

我們得到了MAX2118擴充的噪聲系數(shù)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以用來配置MAX2118使其實現(xiàn)最優(yōu)的工作狀態(tài)。

圖3. 噪聲系數(shù)與增益和GC2設(shè)置的關(guān)系(DL=0)

圖3所示為噪聲系數(shù)與增益和GC2設(shè)置的關(guān)系。用這張圖來決定為了得到預(yù)期的增益和要求的噪聲系數(shù)GC2應(yīng)該設(shè)置為多少。

圖4. 噪聲系數(shù)與增益和GC2設(shè)置的關(guān)系(DL=1)

圖4為噪聲系數(shù)與增益和GC2設(shè)置的關(guān)系。用這張圖來決定為了得到預(yù)期的增益和要求的噪聲系數(shù)GC2應(yīng)該設(shè)置為多少。

圖5. 增益與增益控制電壓(GC1)的關(guān)系，DL=0

圖6. 增益與增益控制電壓(GC1)的關(guān)系，DL=1

總結(jié)

本篇應(yīng)用筆記提供了MAX2118的擴充噪聲系數(shù)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)是MAX2118數(shù)據(jù)資料的補充，文中給出了本器件在典型工作環(huán)境下噪聲系數(shù)和增益數(shù)據(jù)的更多細節(jié)。

審核編輯：郭婷