ADRF6520针对μW无线电2GHz通道间隔的双通道可编程滤波器和VGA技术手册

概述
ADRF6520包括一对匹配的完全差分低噪声、低失真可编程滤波器和可变增益放大器(VGA)。每个通道都能够抑制较大的带外干扰信号，同时忠实放大所需信号，因而模数转换器(ADC)的带宽和分辨率要求得以降低。两个通道匹配出色，而且在所有增益和带宽设置下都具有很高的无杂散动态范围，因此ADRF6520非常适合具有密集星座图、多个载波并存在邻近干扰的正交(IQ)通信系统。可通过串行端口接口(SPI)编程滤波器转折频率、使能和直流失调校正环路使能特性。
数据表：*附件：ADRF6520针对μW无线电2GHz通道间隔的双通道可编程滤波器和VGA技术手册.pdf

滤波器之前的第一个VGA提供27 dB的连续增益控制以及18 dB的最大增益，并设置差分输入阻抗为100 Ω。滤波器提供4极点巴特沃兹响应，具有1.0 dB转折频率：36、72、144、288、432、576和720 MHz。对于超出720 MHz的工作频率，可禁用并完全旁路滤波器，从而将-1 dB带宽扩展到1.25 GHz。提供宽带RMS检波器，用于监控滤波器输入端的信号。滤波器之后紧跟6 dB固定增益放大器。后置滤波器VGA提供27 dB的连续增益控制以及21 dB的最大增益。输出缓冲器提供额外的9 dB增益并提供20 Ω的差分输出阻抗。它们能够以优于55 dBc的HD3驱动1.5 V p-p至100 Ω负载。如果希望进行完全直流耦合操作，可以通过SPI禁用单个通道上独立的内置直流失调校正环路。高通转折频率由引脚CHP1和CHP2引脚上的外部电容和后置滤波器VGA增益确定。

ADRF6520采用3.15 V至3.45 V电源供电，最大功耗为410 mA。完全禁用时，功耗低于5 mA。ADRF6520采用先进的硅-锗BiCMOS工艺制造，提供32引脚、裸露焊盘LFCSP封装，额定温度范围为?40°C至+85°C。

应用

• 点到点及点到多点无线电
• 基带IQ接收机
• 分集接收机
• ADC驱动器
• 仪器仪表
• 医疗

特性

• 匹配VGA和可编程滤波器
• 连续增益控制范围：54 dB
• 滤波器旁路模式I或Q带宽(BW)
  • ±1 dB增益平坦度：>1250 Hz
• 4极点巴特沃兹滤波器I或Q带宽：36 MHz至720 MHz
• RMS检波器
• IMD3：>55 dBc（1.5 V p-p复合输出）
• HD2、HD3： >55 dBc（1.5 V p-p输出）
• 噪声系数：10.4 dB（最大增益时）
  • NF < 11 dB（VGA2增益回退：12 dB）
• 100Ω差分输入、低阻抗输出
• 可选直流输出失调校正
• SPI可编程滤波转折频率和增益步进
• 3.3 V单电源，具有关断特性

框图

引脚配置描述

典型性能特征

操作理论

ADRF6520由一对匹配的输入可变增益放大器（VGA）组成，后续连接可编程滤波器、6 dB固定增益放大器，最后是另一对匹配的可变增益放大器和输出ADC驱动器。滤波器可通过SPI接口旁路或断电，以实现超过最大滤波器带宽的操作。单通道的框图如图65所示。

通过SPI进行的滤波器带宽编程极大地提高了与所需频带附近的噪声和大的不需要信号共存时的灵活性。整个差分信号链采用直流耦合。带宽和增益设置可独立控制两个通道，确保它们的幅度和相位响应紧密匹配。ADRF6520可通过ENBL引脚或SPI寄存器中的使能位完全禁用。

滤波与放大

在任何信号处理系统中，滤波和放大都是选择所需信号、抑制带外噪声和干扰的基础操作。放大可增加所需信号的电平，以克服系统增加的噪声。当结合使用时，滤波和放大可提取感兴趣的低电平信号，同时抑制带外干扰的存在。这种模拟信号处理减轻了后续模拟、混合信号和数字组件的要求。

输入可变增益放大器（VGA）

输入VGA设计用于实现低噪声和高线性度。VGA具有100 Ω差分输入阻抗，最大增益为18 dB，最小增益为 - 12 dB，提供30 dB的增益范围。它们旨在驱动滤波器，产生高达1.5 V峰峰值的不需要信号，或在所需信号上产生0.75 V峰峰值的组合信号。ADRF6520必须采用交流耦合。输入VGA的拓扑结构使得其噪声系数（NF）以dB为单位随着增益的降低而增加，尽管在其全输入范围内其高线性度得以保持。输入VGA可驱动高达3 V峰峰值的输出；但是，建议将其限制在3 dB放大器的固定增益限制附近，以避免覆盖滤波器或6 dB放大器。