摩托罗拉
半导体技术资料
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由MRFIC1502 / D
该MRFIC线
集成GPS下变频器
这种集成电路适用于GPS接收器的应用程序。双
转换的设计是摩托罗拉的低成本高性能的实现
花叶3硅双极型工艺和封装在一个低成本的表面贴装
TQFP- 48封装。除了所述混频器，一个压控振荡器，锁相环（PLL）和环路滤波器是
集成在芯片上。输出如果是标称9.5兆赫。
65分贝最小转换增益
5伏特操作
50毫安典型电流消耗
低成本，薄型塑料TQFP封装
器件标识= M1502
MRFIC1502
1.575 GHz的GPS
下变频器
CASE 932-02
(TQFP–48)
GND
48
GND
VCO VT
GND
VCC5
GND
VCO CE
GND
SF CAP1
GND
1
2
3
4
5
6
7
8
9
GND
47
GND
46
GND
45
RF IN GND VCC1 GND
44
43
42
41
TO
BPF
40
从
BPF GND
39
38
GND
37
36
35
34
33
GND
38 MHz的陷阱
38 MHz的陷阱
旁路电容
IF OUT
VCC2
GND
TQFP–48
活跃
滤波器
VCO
40
2
32
31
30
29 GAIN CONTROL
环
滤波器
28 VCC3
27 GND
26 GND
25 GND
13
C2A
14
C2B
15
C1
16
CA
17
CB
18
DCX0
19
20
21
CLK
OUT
22
GND
23
GND
24
GND
相
探测器
SF CAP2 10
GND 11
GND 12
VCC4 GND
引脚连接和功能框图
摩托罗拉1997年公司
摩托罗拉RF设备数据
MRFIC1502
1
最大额定值
等级
直流电源电压
直流电源电流
工作环境温度
存储温度范围
无铅焊接温度范围（ 10秒）
符号
VDD
国际直拨电话
TA
TSTG
—
极限
+6.0
60
- 40至+ 100
- 65 + 150
+260
单位
VDC
mA
°C
°C
°C
电气特性
（ TA = 25 ℃， VCC = 5 V ，在测试电路如图1所示，除非另有说明）
特征
电源电压
电源电流
L波段增益（从L波段输入到47 MHz输出测量）
IF增益（测量47 MHz输入至9.5 MHz输出与增益
控制在最大）
转换增益（从测得的L波段输入到9.5 MHz输出与
增益控制在最大）
增益控制（外部可调0 5.0 V ，最大值为0 V）
噪声系数（双边带）
L波段输入电压驻波比（测量为50个
;
1575.42
±
5.0兆赫）
第一中频输出电压驻波比（实测为50
;
47.74
±
5.0兆赫）
第二中频输出电压驻波比（实测为50
;
9.5
±
5.0兆赫）
输入阻抗@第一中频47.7
±
5兆赫（仅供参考）
输出1.0分贝压缩点
第一LO （测得的第一中频输出）
所有其他谐波（测得的第一中频输出）
38.1915 MHz的泄漏，在第一中频输出
第二LO （测得的第二中频输出）
所有其他谐波（测得第二中频输出）
参考振荡器输入
时钟输出
频率
振幅
低
高
（时钟振幅测量与输出负载在15 pF和40千欧）
占空比
VCO锁定电压
鉴相器增益
VCO调制灵敏度
民
4.75
—
—
—
65
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
400
2Xfref
典型值
—
—
20
45
—
40
9.5
2:1
2:1
2:1
2000
–7
–20
–45
–50
–25
–45
—
—
最大
5.25
60
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
4500
2Xfref
单位
VDC
mA
dB
dB
dB
dB
dB
—
—
—
DBM
DBM
DBM
DBM
DBM
DBM
mVpp的
—
2.0
45
1.2
—
—
—
0.16
15
0.8
—
55
3.0
—
—
V
V
%
V
V /弧度
兆赫/ V
MRFIC1502
2
摩托罗拉RF设备数据
L7
C22
C21
L6
VCC
RF
输入
L10
C19
C18
48
1
CR1
L3
C17
2
R1
VCC
L1
C15
4
C16
5
6
C35
7
8
C3
9
10
C2
11
12
13
14
15
C5
C4
16
C6
17
C7
18
C1
C36
L1
DXCO VCC
时钟
产量
68 pF的， ATC
0.4 pF的， ATC
2.7 pF的， MA45233-123 ， MACOM
2.2
H,
1008CS - 222XKBC ， COILCRAFT
2.2 NH， LL2012 - F2N2S ， TOKO
2.2
H
220 nH的
0.56
H
0.27
H
10 k
220
C37
19
20
21
22
23
24
26
25
环
滤波器
活跃
滤波器
VCO
33
C12 C36
32
IF输出
31
C10
30
29
28
C8
27
C9
增益控制
VCC
L4
C11
VCC
L5
C13
3
35
C14
C31
34
47
46
45
44
43
42
41
40
39
38
37
36
L9
C34
C23
L8
R3
C24
C20
TQFP–48
40
2
相
探测器
C1, C8, C10, C12, C13, C15,
C19, C20, C37
C4, C5
C6, C7, C31
C2, C3
C14
C16, C18, C36
C17
C21
C9, C11, C34, C36
C22, C23
万pF的
5600 pF的
1000 pF的
1.0
F
3.9 pF的， ATC
27 pF的， ATC
15 pF的， ATC
5.6 pF的， ATC
47 pF的， ATC
120 pF的， ATC
C24
C35
CR1
L1, L4, L5, L10
L3
L6
L7
L8
L9
R1
R3
图1.测试电路配置
摩托罗拉RF设备数据
MRFIC1502
3
表1.端口阻抗从电路特性衍生
寻
欧
R
38.3
54.45
43
560
jX
–16.09
11.3
1.5
–850
引脚数
PI
b
44
40
39
32
引脚名称
PI
在RF
到BPF
从BPF
IF OUT
f
（兆赫）
1575.42
47.74
47.74
9.5
寻表示管脚的输入阻抗。
应用信息
设计理念
该MRFIC1502设计是一个标准的双downconver-
一个集成的固定频率相位锡安配置
锁相环产生两个本振和
缓冲液，以产生采样时钟对一个数字相关器
和抽取。对于L波段VCO的有源器件，也
集成在芯片上。该芯片被设计成在第三
代摩托罗拉的氧化物自对准的综合
电路（ MOSAIC 3 ）硅双极工艺。
电路的注意事项
RF输入到MRFIC1502内部匹配50
欧姆。因此，只有交流耦合是必需的输入。
该放大器的输出被直接馈送到第一混频器。
该混频器是一个积极的吉尔伯特单元的配置。输出
混合器被带到离片的无用的滤波
调音台产品。放大器和混频器有自己的VCC
为了减少耦合量来供给（引脚42）的
的其它电路。有关于这两个旁路电容
销，一个用于高频分量，一个用于
较低的频率分量。这两个电容应
被放置在物理接近的偏置销，尽可能
减少路径中的电感。该电容应
也接地尽可能靠近IC的地面
可能的话，最好是通过一个接地平面。
第一混频器的输出阻抗为50欧姆，而
的输入阻抗到第一中频放大器是1千欧。有
在第二LO频率设计在一个阱（零） ，以限制
LO泄漏量到高增益的第一中频放大器。
第一中频放大器25 dB的可变增益放大器
增益和增益控制在40分贝。增益控制引脚可
接地，以提供最大的增益出放大器。如果
基带设计采用了多比特的A / D转换器
数字信号处理芯片，该放大器可以用于
控制输入到A / D转换器。该放大器具有一个
外部旁路电容。该电容应该是在
订单0.01
F,
并再次应位于靠近
封装引脚。
第二混频器设计也是一个吉尔伯特单元的配置
化。混频器和所述第二中频之间的界面
放大器是差分，以增加抗噪声能力。
此差动接口也带来了片外，使得
一些额外的过滤可以在两者之间并联加入
混频器和输入到放大器的输出。这种过滤
主要是为了减少LO泄漏的量成最终
IF放大器和使用单个3.9 pF电容实现
整个差分端口。电容器的值
决定了低通结构的高频。
电源引脚用于中频电路引脚33，该电源引脚
应该从其他芯片供应隔离，以
减少耦合量。推荐的电容
器是一个47 pF和0.01
F,
在平行于绕过
供应到地面并应放在物理上接近
销越好。
第二IF放大器的输出是50欧姆与
带宽
±5.0
兆赫。这个信号之前必须过滤
被数字化，以限制进入A / D噪音
转换器。
VCO谐振器设计
左右的电压的电路的设计和布局
控制振荡器（VCO ）是最敏感的
整个布局。有源器件和偏置电阻是
集成在MRFIC1502 。外围电路组成
电源去耦，电容为
集成供应超滤，谐振器和频率
调节元件，并且在所述旁路电容器
发射器的有源装置的。
VCO电源被从PLL电路的其余部分隔离
为了降低噪声，可能导致量
在VCO频率/相位噪声。供给应
使用22过滤
H
电感的串联和27 pF和
0.01
F
并联。 27 pF的电容应该是系列
谐振至少一样高的VCO频率，以获得
大多数L波段旁路越好。片上电源
滤波器需要两个电容器片进行过滤的供给。该
在过滤器上的输入端（引脚8）和输出端（引脚10 ）的电容
是1.0
F,
和输出也具有高频旁路
电容器并联连接。输入电容器不应小于
比1.0
F
以保证供给过滤器的稳定性。
VCO的设计是一个标准的负阻带电池
一个缓冲放大器。谐振结构被连接到
有源器件的基极和由一个耦合的
电容器，超突变变容二极管，并且一个绕线
片式电感器。与显示在该应用程序中的值
MRFIC1502
4
摩托罗拉RF设备数据
电路中，VCO的中心在1527.7 MHz和增益
该VCO是约20MHz /伏。
以上性能在很大程度上依赖于
一个用作上销发射极旁路电容结构
6.总电容约为1.0 pF的;那
可以使用一个离散的元件或可以实现
微带开路短截。所示的评价电路
采用的是0.4 pF电容。
锁相环设计
在1527.68兆赫的VCO信号被40分频以得到
第二本振频率38.19 MHz的。除了提供
本振的第二混频器， 38兆赫的信号被输出
通过翻译并作为采样时钟的
数字相关器和抽取滤波器电路。有一种加成
人除以2 ，以便所使用的相位检测器的信号是在
19.096兆赫。参考输入到相位检测器（引脚18）的
为400 mVpp的最小和2.5 Vpp的输入灵敏度
最大。
环路滤波器设计的标准运算放大器的环路滤波器，
导致2型二阶环路。的布局
围绕该环路滤波器的分立元件和VCO是非常
关键的锁相环的性能。关怀
应注意在从路由VCO控制电压线
环路滤波器的变容二极管的输出。
分频的40的输出由一个时钟缓冲
翻译转换低电平正弦波成TTL电
水平方波。在缓冲载荷较高，因此
峰值电流可以达到高达50 mA的最大
负载为1.0千欧并联40 pF的输出上。因此，
译者有一个专门的VCC电源， 28针，这
需要外部旁路和隔离。时建议
修补旁路，使用两个电容并联，一个47 pF的
和0.01
F
电容。
结论
该MRFIC1502提供了一个高度集成下变频器
解决方案的GPS接收器。如需更详细的应用
对GPS系统的设计信息，请参考应用笔记
AN1610 ， “全球定位使用摩托罗拉的MRFIC1502
系统接收器。 “
摩托罗拉RF设备数据
MRFIC1502
5
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