CDMA/FM發(fā)送調(diào)器RF9958及其應(yīng)用

1 概述

RF9958 是RF Micro Device公司推出的CDMA/FM發(fā)送調(diào)制器。它在內(nèi)部集成了完整的正交解調(diào)器、中頻自動(dòng)增益控制（AGC）放大器和上變頻器，可用于雙模式的 CDMA/FM蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)和PCS系統(tǒng)中的發(fā)送單元。該芯片可對(duì)基帶IQ通道信號(hào)進(jìn)行調(diào)制和放大以獲取中頻信號(hào)，可提供95dB的增益控制范圍，并可將中頻信號(hào)上變頻到UHF頻段。其關(guān)鍵的指標(biāo)（如噪聲系數(shù)和IP3等）與CDMA蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)IS-98和J-STD-018兼容。 RF9958采用先進(jìn)的硅雙極工藝（FT-15GHz）設(shè)計(jì)制造，并使用標(biāo)準(zhǔn)的小28腳SSOP封裝。其主要特性如下：

●支持雙模式工作（CDMA和FM）；

●帶有雙平衡UFH上變頻混頻器；

●具有數(shù)字控制低功耗模式；

●中頻AGC放大器具有100dB的控制范圍；

●工作電源范圍為2.7V～3.3V；

RF9958可廣泛應(yīng)用于CDMA/FM蜂窩通信系統(tǒng)、擴(kuò)譜無(wú)繩電話、CDMA PCS系統(tǒng)、高速數(shù)據(jù)Modem、無(wú)線本地環(huán)路和通用數(shù)字接收機(jī)等系統(tǒng)。

2 工作原理

圖1所示為RF9958芯片的內(nèi)部原理框圖。各管腳的功能如下：

1腳（MODE）：CDMA和FM模式選擇輸入端，為數(shù)字控制輸入端。此端為邏輯高電平時(shí)，選定CDMA模式，為邏輯低電平時(shí)選定FM模式。當(dāng)處于FM模式時(shí)，F(xiàn)M放大器開始工作，而IQ調(diào)制器關(guān)斷。

2 腳（QSIG）：到Q混頻器的基帶輸入，該端使用直流解耦。應(yīng)在該端施加大小為0.6V的直流電平為內(nèi)部晶體管提供偏置。此腳的輸入阻抗至少應(yīng)為50kΩ。

3腳（QREF）：Q混頻器的參考電壓。此腳的直流電壓與應(yīng)施加到QSIG端的電壓相同。為獲得是大的載波抑制，該腳相對(duì)于ISIG腳（5腳）的直流電壓需進(jìn)行調(diào)整。該腳的輸入阻抗至少為50kΩ。

4腳（IREF）：I混頻器的參考電壓。此腳的直流電壓應(yīng)與施加到ISIG端的電壓相。為獲得最大的載波抑制，該腳相對(duì)于ISIG腳的直流電壓需進(jìn)行調(diào)整。該腳的輸入阻抗至少應(yīng)為50kΩ。

5腳（ISIG）：到I混頻器的基帶輸入，該端使用直流解耦。并應(yīng)施加大小為0.6V的直流電平為內(nèi)部晶體管提供偏置。其輸入阻抗至少的50kΩ。

6腳、12腳（GND1）：為帶隙電壓源、增益控制、調(diào)制器和FM放大器的接地端。在PCB上，此端與旁路電容間的連線應(yīng)盡量短，且最好將旁路電容的接地端直接連接到地平面。

7腳（VCC1）：用于本振LO1和限幅放大器的電源，此電源應(yīng)被隔離以減小載漏。此端需接1nF的旁路電容。在PCB上，此端與旁路電容間的連線應(yīng)盡量短，旁路電容的地端亦應(yīng)直接連接到地平面。

8腳（LO1+，F(xiàn)M+）：平衡調(diào)制器LO1同相輸入端，另一輸入端是LO1-。此腳的頻率在內(nèi)部被2分頻，因此調(diào)制的載波頻率是施加頻率的一半。

9腳（LO1-，FM-）：平衡調(diào)制器LO1的反相輸入端。在單端應(yīng)用中，可將此腳通過1nF的電容交流耦合到地。

10腳（BGOUT）：帶隙電壓參考，此電壓在整個(gè)溫度和電源范圍內(nèi)應(yīng)維持不變，可用于為內(nèi)部電路提供偏置。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在外部使用1nF的旁路電容。

11腳（VCC3）：AGC和帶隙參考電路電源，通常需要在外部使用1nF的旁路電容。此腳與旁路電容間的連線應(yīng)盡可能短。旁路電容的地端應(yīng)連接到地平面。

13腳（PD1）：低功耗控制，此端為邏輯高時(shí)，所有電路正常工作，為邏輯低時(shí)，所有電路將被關(guān)斷。

14腳（VCC4）：混頻器的電源電壓輸入端，該電源可以對(duì)頻和射頻進(jìn)行最大的隔離，并降低載漏，通常需要在外部使用100pF的旁路電容。此腳與旁路電容間的連線應(yīng)盡可能短。旁路電容的地端應(yīng)直接連接到地平面。

15腳（PD2）：混頻器的低功耗控制輸入端。當(dāng)連接到10腳時(shí)，混頻器正常工作，當(dāng)此端連接到地時(shí)，混頻器被關(guān)閉，但所有其它的電路仍可正常工作。

16腳、23腳（GND2）：混頻器接地端，為了能夠獲得最佳性能，應(yīng)將此端與地平面間的距離設(shè)計(jì)得盡可能短。

17腳（RFOUT）：射頻輸出端。

18腳（DEC）：電流鐿像解耦端。應(yīng)在外部使用100pF的旁路電容，旁路電容的地端應(yīng)直接連接到地平面。

19腳（LO2+）：平衡混頻器的本振LO2的同相輸入端。

20腳（LO2-）：平衡混頻器的本振LO2的反相輸入端。在單端應(yīng)用中，應(yīng)將此端通過100pF的電容交流接地。

21腳、22腳（MIXIN-，MIXIN+）：混頻級(jí)平衡輸入引腳。如果使用中頻濾波器，需要使用合適的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)。

24 腳、25腳（MODOUT-，MODOUT+）：AGC平衡輸出引腳。采用平衡輸出時(shí)，該端的輸出阻抗為200Ω。如果不需要濾波，可將此端通過隔直電容連接到MIXIN-端。為了獲得最大動(dòng)態(tài)范圍，可在此端與電源Vcc間連接一個(gè)電感，此電感的高品質(zhì)因數(shù)應(yīng)當(dāng)采用較高類型的產(chǎn)品。

26腳（DEC）：AGC解耦端，需要使用10nF的外部旁路電容。此腳與旁路電容間的連線應(yīng)盡可能短。旁路電容的地端應(yīng)直接連接到地平面。

27腳（GC）：AGC放大器的模擬增益控制，有較控制電壓范圍0.5～2.5VDC。AGC的增益范圍是88dB。

28腳（VCC2）：調(diào)制級(jí)電源電壓，應(yīng)使用10nF的外部旁路電容。此腳與旁路電容間的連線應(yīng)盡可能短。旁路電容的地端應(yīng)直接連接到地平面。

3 典型應(yīng)用

    圖2所示為芯片RF9958在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的典型應(yīng)用電路。