摘要:RF9957 是RF Micro Device公司生产的带接收AGC的CDMA/FM解调器芯片。该芯片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,可用于双模式 CDMA/FM蜂窝移动通信系统和PCS系统中。文中介绍了RF9957的原理、特点和典型应用电路。
关键词:解调器 移动通信 CDMA AGC RF9957
1 概述
RF Micro Device公司在其生产的芯片RF9957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RF9957可用于双模式的 CDMA/FM蜂窝移动通信系统和PCS系统中。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通信信号。该芯片关键的指标(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兼容。它使用先进的硅双极工艺(FT=15GHz)设计制造,采用标准的小24脚SSOP装。其主要特点如下:
●支持双模式工作(CDMA和FM);
●具有数字控制低功耗模式;
●工作电源为2.7~3.3V;
●带有正交本振分频器;
●中频AGC放大器具有100dB控制范围。
RF9957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、无线本地环路系统、扩谱无绳电话、高速数据Modem和能通用数据接收机等系统中。
2 内部结构与引脚说明
图1所示为RF9957的内部原理框图。它的各管脚功能如下:
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。该脚应连接10mF的旁路电容,在PCB上,旁路电容的地端应直接连接到地平面。
2脚(VCC2):带隙电压源、增益控制和偏置电路的电源端,该端应使用10nF的电容对地旁路。在PCB上,此端与旁路电容间的连线应尽量短,旁路电容的地端应直接连接到地平面。
3脚(VCC3):FM和CDMA AGC输入级的电源端,该端应用使用10nF的电容对地旁路。在PCB上,此端与旁路电容间的连线应尽量短,旁路电容的地端应直接连接到地平面。
4,5脚(CDMAIN+,CDMAIN-):CDMA平衡输入端。该端内部加有直接偏置。在单端输入应用中,输入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是1.2kΩ。
6,7,17,20脚(GND):为获得最佳性能,这些端点与地间的连线应尽可能短。
8,9脚(FMIN+,FMIN-):FM平衡输入端。该端在内部使用直流偏置。在单端输入应用中,其中一脚被用作输入端,另一端交流耦合到地。平衡输入的输入阻抗是2.4kΩ,单端输入的输入阻抗是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。需要在外部使用10nF的旁路电容。此脚与旁路电容间的连线应尽可能短。旁咱电容的地端应直接接到地平面。
11脚(DEC):AGC解耦端,需要使用10nF的外部旁路电容。此脚与旁路电容间的连线应尽可能短。旁路电容的地端应直接连接到地平面。

12,13脚(LO-,LO+):LO平衡输入端,在单端输入应用中,一脚被用作输入端,另一端交流耦合到地。平衡输入的输入阻抗是800Ω,单端输入的输入阻抗是400Ω。12和13脚的信号频率在内部补分频,因此调制器载波频率是施加的频率的一半。
14脚(INSEL):CDMA和FM模式选择输入,此端为数字控制输入端。逻辑高电平选定CDMA模式,逻辑低电平选定FM模式。在FM模式,只有I混频器处于工作状态。
15,16脚(QOUT-,QOUT+):Q混频器平衡基带输出。该端在内部使用直流偏置。此输出仅在CDMA模式下才处于激活状态。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。
18,19脚(FL-,FL+):AGC/解调平衡输出。
21,22脚(IOPUT+,IOPUT-):Q混频器平衡基带输出。该端在内部使用直流偏置。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。
23脚(GC):AGC放大器的模拟增益控制,有效控制电压范围是0.5~2.5VDC。AGC的增益范围是95dB。
24脚(PD):低功耗控制,此端为逻辑高时,所有电路正常工作;此端为逻辑低时,所有电路被关断。
3 主要性能参数
表1所列为RF9957芯片的主要电性能参数。
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 |
+45 |
+50 |
|
dB |
| 最小增益 |
|
-55 |
-50 |
dB |
| 增益变化 |
-3 |
|
+3 |
dB |
| 输入IP3 |
|
-50 |
|
dBm |
| 噪声系数 |
|
5 |
|
dBΩ |
| 中频输入范围 |
|
50~250 |
|
MHz |
| 中频输入阻抗(FM或CDMA,平衡输入) |
2040 |
2400 |
2760 |
Ω |
| 中频输入阻抗(FM或CDMA,单端输入) |
1020 |
1200 |
1380 |
Ω |
| I/O频率范围 |
|
0~50 |
|
MHz |
| I/O幅度一致性 |
|
0.5 |
|
dB |
| I/Q相位性 |
|
1 |
5 |
度 |
| I/Q最大输出电压 |
500 |
|
|
mVpp |
| I/Q直流输出 |
|
2.0 |
|
V |
| I/Q直流偏移 |
|
5 |
20 |
mVDC |
| 本振输入频率范围 |
|
100~500 |
|
MHz |
| 本振输入电平 |
|
60~600 |
|
mVpp |
| 本振输入阻抗(平衡输入) |
680 |
800 |
920 |
Ω |
| 本振输入阻抗(单端输入) |
340 |
400 |
460 |
Ω |
| 电源电压 |
2.7 |
3.0 |
3.3 |
V |
| 电流消耗(CDMA模式) |
|
14.5 |
18 |
mA |
| 电源消耗(FM模式) |
|
12.5 |
16 |
mA |
| 低功耗模式电流 |
|
|
<10 |
μA |
4 典型应用
图2所示为RF9957在CDMA系统中的典型应用电路。
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