eng
Компания Centellax (США) – один из лидеров в области разработки и производства полупроводниковых изделий для систем оптической связи со скоростями передачи данных 40, 100 и 400 Гбит/с, а также компонентов для
ВЧ/СВЧ-применений. Номенклатура продукции компании включает в себя драйверы оптических модуляторов, усилители в модульном исполнении, предделители и делители частоты. Об этих изделиях рассказывается в статье.
ВЧ/СВЧ-применений. Номенклатура продукции компании включает в себя драйверы оптических модуляторов, усилители в модульном исполнении, предделители и делители частоты. Об этих изделиях рассказывается в статье.
Теги: amplifier modules frequency dividers optical modulators drivers делители частоты драйверы оптических модуляторов усилители в модульном исполнении
Драйверы оптических модуляторов для телекоммуникаций
Драйверы модуляторов (формирователи сигналов) являются ключевыми компонентами на быстрорастущем рынке магистральных телекоммуникационных сетей, во многом определяющими устойчивость соединения и качество передачи данных. Драйверы используются для обеспечения электрооптических модуляторов сигналом, оптимизированным по амплитуде, времени нарастания/спада и фазовому дрожанию (джиттеру). Компания Centellax выпускает ряд сверхширокополосных модулей драйверов (рис.1, табл.1).
Модуль драйвера OA3MVM3 предназначен для применения в ниобат-литиевых (LiNbO3) оптических модуляторах на основе интерферометра Маха-Цендера (ИМЦ). Он обеспечивает равномерное усиление, достаточную для широкого применения выходную мощность и оптимальные характеристики групповой задержки в частотном диапазоне от 30 кГц до 30 ГГц. Драйвер OA3MVM3 является оптимальным решением для применения в транспондерах малого (Short Reach) и городского (Metro) радиуса действия.
Драйвер OA3MHQM служит для управления квадратурным модулятором на основе ниобата лития. Он предназначен для применения в 100G (скорость передачи 100 Гбит/с) оптических транспортных сетях с использованием квадратурной фазовой манипуляции с двойной поляризацией (DP-QPSK) и полностью соответствует соглашениям OIF (Optical Internetworking Forum) для данного вида модуляции.
Модуль OA3MHQM содержит четыре канала усиления сигнала и управления (рис.2) и, соответственно, может работать с четырьмя каналами передачи данных на скорости до 32 Гбит/с. Он обеспечивает малое значение джиттера, значительное усиление, равномерную групповую задержку, время нарастания/спада 8 пс. Модуль разработан для непосредственного подключения к стандартному 100G-мультиплексору и оснащен соединителем для удобной интеграции в систему. Драйвер выпускается в герметичном корпусе, для его подключения не требуются внешние компоненты. Устройство идеально подходит для интегрирования в транспондеры с малым форм-фактором (Small Form-Factor, SFF). Для использования совместно с драйвером OA3MHQM выпускается плата питания BBQ100. Драйвер соответствует требованиям экологического стандарта RoHS.
Компания Centellax постоянно развивает и совершенствует свои продукты в соответствии с потребностями рынка. В современных условиях резко повышаются требования к скорости передачи информации, особенно в магистральных линиях оптической связи. Для этого используются перспективные форматы модуляции, например, квадратурная амплитудная модуляция QAM – основная технология для магистральных оптических линий 400G со скоростью передачи 400 Гбит/с. В устройствах, применяемых для QAM-модуляции, необходима более высокая линейность характеристик, чем в схемах с QPSK-модуляцией, где драйвер может работать в режиме насыщения.
Драйвер OA3MMQM – последняя разработка компании. Он предназначен для управления линейным модулятором на основе ниобата лития. Драйвер OA3MMQM имеет большое усиление, низкий коэффициент шума, малые гармонические искажения и равномерную групповую задержку. Особенность OA3MMQM – использование сверхлинейного усилителя, в результате чего время нарастания/спада составляет 11 пс. Драйвер OA3MMQM обеспечивает передачу 400G-сигналов, использующую оптическое мультиплексирование с разделением по длинам волн (WDM – Wavelength Division Multiplexing); задействуется четыре канала со скоростью 32 Гбит/с и модуляцией DP-16QAM. Кроме того, он может применяться для реализации форматов модуляции DQPSK и DP-QPSK.
Усилитель-драйвер OA4MVM3 представляет собой широкополосный усилитель общего назначения, разработанный специально для оборудования синхронной оптической сети SONET OC-768. Он рассчитан на использование с оптическим модулятором на базе ниобата лития типа ИМЦ. Драйвер OA4MVM3 может применяться в оборудовании для сетей средней дальности (Intermediate Reach), для дальних междугородних сетей связи (Long Haul) и для сверхдальних сетей национального и международного масштаба (Ultra Long Haul). Драйвер обеспечивает небольшую потребляемую мощность, очень низкий добавленный джиттер и малое время нарастания фронта в широком частотном диапазоне – от 30 кГц до 45 ГГц.
Драйвер оптического модулятора OA4MVM3F со скоростью передачи информации 40 Гбит/c аналогичен описанной выше модели OA4MVM3. Отличие состоит в том, что драйвер OA4MVM3F соответствует экологическому стандарту RoHS. Кроме того, эту модель можно заказать с удлиненными выводами.
Драйвер OA4MVM4 ниобат-литиевого модулятора типа ИМЦ так же, как предыдущие два, разработан для оборудования SONET OC-768. Отличием является более высокая скорость передачи, достигающая 43 Гбит/c. Особенность драйвера – его компактные размеры (29,36 × 25,146 мм) и герметичное исполнение. Это устройство предназначено для использования в телекоммуникационных оптических транспондерах 40G с модуляцией DPSK. Оно обеспечивает большой размах выходного напряжения, необходимый для выполнения данной модуляции.
Для управления электроабсорбционным оптическим модулятором 40G предназначен драйвер OA4SMM5. Он разработан для использования в оптических модуляторах со спецификациями оптической несущей SONET OC-768/STM-256 и в электрооптическом тестовом оборудовании. Драйвер имеет низкий джиттер, равномерную групповую задержку в частотном диапазоне до 45 ГГц, время подъема/спада 6 пс, низкую потребляемую мощность 900 мВт, малые размеры (19,558 × 30,226 × 6,604 мм).
Драйвер OA3MHP (одноканальный) разработан для применения в ниобат-литиевых оптических модуляторах 40G DQPSK и 100G DP-QPSK сетей дальней связи. Он выпускается в герметичном керамическом корпусе для поверхностного монтажа. Устройство работает на скоростях 40 и 100 Гбит/c, отличается низким джиттером, большим усилением и малой неравномерностью групповой задержки. Драйвер удобен для интеграции в транспондеры с малым форм-фактором.
Драйверы OA3MHQM, OA4MVM3, OA4MVM3F, OA4MVM4, OA4SMM5 и OA3MHP соответствуют стандарту Telcordia Standards GR-357-CORE, который определяет общие требования к надежности компонентов, используемых в телекоммуникационном оборудовании.
Усилители в модульном исполнении
Компания Centellax выпускает четыре модели мощных усилителей в модульном исполнении с высоким коэффициентом усиления (рис.3, табл.2), предназначенных для военных, лабораторных и других применений. В них используются сверхширокополосные монолитные СВЧ-интегральные схемы на основе арсенида галлия (GaAs). Модули оснащены необходимыми соединителями, включают в себя блоки питания DC и цепи смещения. Температурный диапазон хранения усилительных модулей от –55 до 125˚C, рабочий температурный диапазон от –25 до 85˚C.
Модуль UA0L30VM представляет собой широкополосный трехкаскадный усилитель общего назначения. Он обладает широким частотным диапазоном от 100 кГц до 30 ГГц, малой потреб-
ляемой мощностью – 2,7 Вт, достаточной выходной мощностью – 23 дБм, низким коэффициентом шума. Неравномерность усиления составляет ±2 дБ, коэффициент шума – не более 5,5 дБ. Усилитель UA0L30VM удовлетворяет требованиям Ассоциации антистатической защиты ESDS Component Sensitivity Classification 1B per ESD STM5.1-1998.
Усилитель UA0L65VM – это широкополосный трехкаскадный усилитель общего назначения, предназначенный для использования на частотах до 50 ГГц. Коэффициент его усиления в рабочем диапазоне частот колеблется в пределах всего 2 дБ, минимальное значение коэффициента шума составляет 4,2 дБ (на частоте 17 ГГц).
UA2V50HM и UA2V50LM – широкополосные измерительные усилители. Они разработаны с целью обеспечения исключительной равномерности усиления более чем в пяти октавах частотного диапазона. Эти два устройства различаются значением коэффициента усиления: UA2V50LM выполнен по двухкаскадной схеме и имеет средний коэффициент усиления 18 дБ, а UA2V50НM – по трехкаскадной схеме, и коэффициент усиления составляет 30 дБ. Усилители предназначены для использования в системах связи, тестовом оборудовании, военных системах и др. Рассеиваемая мощность усилителя UA2V50LM равна 10,6 Вт, а выходная мощность меняется с 30 дБм на частоте 5 ГГц до 24 дБм на частоте 45 ГГц.
Компания Centellax выпускает плату электропитания TE1B PCB для точной настройки режимов питания стока и затвора одно-, двух- и трехкаскадных модулей усилителей.
Микроволновые предделители
и делители частоты
Компания Centellax предлагает набор делителей и предварительных делителей частоты в пластиковом корпусе QFN и в керамических герметичных корпусах (табл.3). Каждый делитель полностью программируется для установки необходимого коэффициента деления и имеет высокую входную чувствительность. Устройства могут использоваться в приложениях высокоскоростной обработки сигналов (Гбит/с), в цифровых вычислительных синтезаторах с прямым цифровым синтезом (DDS), генераторах с цифровым программным управлением.
Все микросхемы делителей частоты имеют диапазон температур хранения от –85 до 125˚C, диапазон рабочих температур от –40 до 85˚C. Напряжение питания равно –3,3 В. Делители могут функционировать в режимах с несимметричными (одинарными) или дифференциальными входами и выходами. Для улучшения системной интеграции управляющие входы делителей являются КМОП- и ТТЛ-совместимыми. Для всех делителей частоты выпускаются отладочные платы, имеющие ВЧ-разъемы типа SMA и НЧ-разъем типа SMB.
Если потребителям необходимо контролировать температуру микросхемы, на ней может быть установлен термочувствительный диод. Возможность подключения диода для индикации температуры предусмотрена для делителей UXM15P, UXC20P, UXD20P, UXD20K и UXN14M32K. Расчет температуры поверхности микросхемы можно выполнить с использованием практически линейной температурной зависимости падения напряжения на диоде, приводимой в описаниях ИС.
Остановимся на особенностях делителей частоты, выпускаемых компанией. Микросхемы UXN6M9P и UXN14M9P представляют собой программируемые целочисленные делители частоты с коэффициентами деления в диапазоне от 8 до 511. UXN6M9P может быть использован в различных высокочастотных синтезаторах как маломощный делитель частоты общего назначения. Необходимая входная мощность лежит в пределах от –15 до 5 дБм, выходная мощность составляет 4 дБм, рассеиваемая мощность – 460 мВт, типовое значение теплового сопротивления "переход–корпус" (Junction–Case Thermal Resistance) – 34˚С/Вт.
Управляющий вход FRS (Frequency Range Selector) (рис.4) предназначен для выбора частотного диапазона делителя. ИС имеет параллельные входы управления Р0, Р1, …, Р8; с их помощью устанавливается необходимый коэффициент деления, который определяется по формуле:
N = P0 · 20 + P1 · 21 + P2 · 22 + ... + P8 · 28 для 8 ≤ N ≤ 511.
UXN14M9P имеет те же характеристики, что и UXN6M9P, за исключением более широкого частотного диапазона (до 14 ГГц). Быстрое переключение в сочетании с широким диапазоном коэффициентов деления делают UXN14M9P и UXN6M9P оптимальным вариантом для ФАПЧ как с целочисленным, так и с дробным коэффициентом деления. Дробное деление может быть достигнуто при подаче на управляющие входы этих делителей необходимой кодовой последовательности, например дельта-сигма модулирующей последовательности.
Программируемый целочисленный широкополосный предделитель частоты MX1DS10P имеет рабочий частотный диапазон от 0,05 до 15 ГГц и позволяет изменять коэффициент деления в очень широких пределах – от 2 до 1 048 576 (220). Устройство содержит программируемый делитель и широкополосные буферные каскады на входе и выходе (рис.5). Микросхема произведена с использованием кремний-германиевого (SiGe) процесса.
Коэффициент деления данного делителя частоты равен К = 220/SEED, где SEED = A1 + A2 · 21 + + A3 · 22 + … + A20 · 219; максимальное значение SEED равно 219. Предделитель MX1DS10P идеально подходит для синтезаторов частот, в которых требуются большие изменяемые коэффициенты деления частоты. В тестовых системах общего назначения также могут использоваться преимущества предделителя – высокая входная чувствительность и широкий частотный диапазон.
Устройство UXM15P представляет собой программируемый целочисленный малошумящий делитель, реализующий два режима деления. Первый режим – двоичное деление с коэффициентом 2, 4 или 8 для высокоскоростного переключения, второй режим – деление с коэффициентами 4, 5, 6, 7, 8 или 9 (рис.6). С использованием двух управляющих входов SelA и SelB делитель может быть сконфигурирован в одно из четырех состояний, а именно – делитель на 2; на 4; на 8; делитель с коэффициентами 4, 5, 6, 7, 8, 9. Значение коэффициента деления во втором режиме выбирается с помощью управляющих входов MS1, MS2 и MS3. Для каждого заданного режима неиспользуемая цепь автоматически переходит в режим малого энергопотребления.
Делитель UXM15P имеет большой размах выходного сигнала и высокую входную чувствительность, величина которой составляет –22 дБм на частоте 3 ГГц и уменьшается до –3 дБм на частоте 27 ГГц. Входная мощность составляет от –10 до 10 дБм, выходная мощность лежит в пределах от –5 до 3 дБм, рассеиваемая мощность 610 мВт, тепловое сопротивление "переход–корпус" – 60˚С/Вт.
UXM15P может быть использован и как делитель частоты общего назначения, и как предделитель c фиксированным коэффициентом деления в высокочастотных системах. Два режима деления, реализованные в ИС,
позволяют использовать ее в ФАПЧ с целочисленным и дробным коэффициентами деления. Благодаря низкому фазовому шуму делитель хорошо подходит для генерирования синхросигналов с низким джиттером в телекоммуникационных приложениях.
Предделители UXC20P, UXD20P и UXD20K обладают высокой входной чувствительностью и имеют достаточный для стандартных применений размах выходного сигнала. Необходимая входная мощность лежит в пределах от –10 до 10 дБм, типовое значение – 0 дБм. Типовая величина выходной мощности составляет 5 дБм, минимальное значение равно –5 дБм. Рассеиваемая мощность ИС достаточно низкая – 430 мВт, типовое значение теплового сопротивления "переход–корпус" составляет 20˚С/Вт для UXC20P, 46˚С/Вт для UXD20P, 52˚С/Вт для UXD20K.
Бинарный предделитель UXC20P – малошумящая программируемая ИС с коэффициентами деления 2, 4 или 8. Он работает на частотах до 20 ГГц. Программируемый бинарный предделитель UXD20P работает на тех же частотах и имеет коэффициенты деления 1, 2, 4 или 8. В режиме использования с коэффициентом деления 1 предделитель функционирует как широкополосный усилитель-ограничитель с коэффициентом усиления 27–26 дБ в частотном диапазоне до 7 ГГц.
Программируемый предделитель UXD20K – малошумящий делитель частоты с коэффициентами деления 1, 2, 4, 8, работающий в диапазоне частот до 26,5 ГГц. В режиме с коэффициентом деления 1 UXD20К функционирует аналогично UXD20P. Предделитель отвечает требованиями стандартов JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council) MO-220 и MSL-1.
Устройства UXC20P, UXD20P и UXD20K можно использовать в качестве делителей частоты общего назначения и в высокочастотных генераторах на основе петель ФАПЧ.
Последняя разработка компании Centellax – высокоэффективный программируемый 32-битный целочисленный делитель UXN14M32K (торговое название SuperDivider) (рис.7). Его основной узел – программируемый 32-битный целочисленный делитель частоты со всеми возможными коэффициентами деления от 1 до 4 294 967 295 (232 – 1). Для работы с делителем используется узел управления, подключаемый к трехпроводной последовательной шине (ее входы – LE, DAT и CLK на рис.7). На входе и выходе делитель оснащен буферными каскадами. UXN14M32K выпускается в 24-контактном керамическом корпусе для поверхностного монтажа размером 4×4 мм. Устройство позиционируется компанией как наиболее мощный делитель частоты на рынке и может быть использовано в различных высокочастотных синтезаторах.
Необходимая для работы делителя мощность входного сигнала лежит в пределах 20–10 дБм, выходная мощность составляет 4 дБм, размах выходного напряжения от пика до пика – 0,8 В. Рассеиваемая мощность зависит от коэффициента деления и составляет 0,3–0,8 Вт, типовое значение теплового сопротивления "переход–корпус" равно 51˚С/Вт. Предделитель соответствует требованиям стандарта ассоциации JEDEC MO-220 по устойчивости к внешним воздействиям (влажности) и отвечает требованиям промышленного стандарта MSL-1.
Для работы с делителем частоты UXN14M32K компания Centellax разработала отладочную плату UXN14M32KE, которая подключается к персональному компьютеру по шине USB (рис.8а). С помощью прилагаемого программного обеспечения создается пользовательский интерфейс (рис.8б), посредством которого можно управлять амплитудой выходного сигнала и изменять коэффициент деления.
Благодаря своим характеристикам, продукция компании Centellax находит применение в широком спектре приложений и успешно эксплуатируется во многих странах.
Литература
www.centellax.com.
www.radiocomp.ru.
Драйверы модуляторов (формирователи сигналов) являются ключевыми компонентами на быстрорастущем рынке магистральных телекоммуникационных сетей, во многом определяющими устойчивость соединения и качество передачи данных. Драйверы используются для обеспечения электрооптических модуляторов сигналом, оптимизированным по амплитуде, времени нарастания/спада и фазовому дрожанию (джиттеру). Компания Centellax выпускает ряд сверхширокополосных модулей драйверов (рис.1, табл.1).
Модуль драйвера OA3MVM3 предназначен для применения в ниобат-литиевых (LiNbO3) оптических модуляторах на основе интерферометра Маха-Цендера (ИМЦ). Он обеспечивает равномерное усиление, достаточную для широкого применения выходную мощность и оптимальные характеристики групповой задержки в частотном диапазоне от 30 кГц до 30 ГГц. Драйвер OA3MVM3 является оптимальным решением для применения в транспондерах малого (Short Reach) и городского (Metro) радиуса действия.
Драйвер OA3MHQM служит для управления квадратурным модулятором на основе ниобата лития. Он предназначен для применения в 100G (скорость передачи 100 Гбит/с) оптических транспортных сетях с использованием квадратурной фазовой манипуляции с двойной поляризацией (DP-QPSK) и полностью соответствует соглашениям OIF (Optical Internetworking Forum) для данного вида модуляции.
Модуль OA3MHQM содержит четыре канала усиления сигнала и управления (рис.2) и, соответственно, может работать с четырьмя каналами передачи данных на скорости до 32 Гбит/с. Он обеспечивает малое значение джиттера, значительное усиление, равномерную групповую задержку, время нарастания/спада 8 пс. Модуль разработан для непосредственного подключения к стандартному 100G-мультиплексору и оснащен соединителем для удобной интеграции в систему. Драйвер выпускается в герметичном корпусе, для его подключения не требуются внешние компоненты. Устройство идеально подходит для интегрирования в транспондеры с малым форм-фактором (Small Form-Factor, SFF). Для использования совместно с драйвером OA3MHQM выпускается плата питания BBQ100. Драйвер соответствует требованиям экологического стандарта RoHS.
Компания Centellax постоянно развивает и совершенствует свои продукты в соответствии с потребностями рынка. В современных условиях резко повышаются требования к скорости передачи информации, особенно в магистральных линиях оптической связи. Для этого используются перспективные форматы модуляции, например, квадратурная амплитудная модуляция QAM – основная технология для магистральных оптических линий 400G со скоростью передачи 400 Гбит/с. В устройствах, применяемых для QAM-модуляции, необходима более высокая линейность характеристик, чем в схемах с QPSK-модуляцией, где драйвер может работать в режиме насыщения.
Драйвер OA3MMQM – последняя разработка компании. Он предназначен для управления линейным модулятором на основе ниобата лития. Драйвер OA3MMQM имеет большое усиление, низкий коэффициент шума, малые гармонические искажения и равномерную групповую задержку. Особенность OA3MMQM – использование сверхлинейного усилителя, в результате чего время нарастания/спада составляет 11 пс. Драйвер OA3MMQM обеспечивает передачу 400G-сигналов, использующую оптическое мультиплексирование с разделением по длинам волн (WDM – Wavelength Division Multiplexing); задействуется четыре канала со скоростью 32 Гбит/с и модуляцией DP-16QAM. Кроме того, он может применяться для реализации форматов модуляции DQPSK и DP-QPSK.
Усилитель-драйвер OA4MVM3 представляет собой широкополосный усилитель общего назначения, разработанный специально для оборудования синхронной оптической сети SONET OC-768. Он рассчитан на использование с оптическим модулятором на базе ниобата лития типа ИМЦ. Драйвер OA4MVM3 может применяться в оборудовании для сетей средней дальности (Intermediate Reach), для дальних междугородних сетей связи (Long Haul) и для сверхдальних сетей национального и международного масштаба (Ultra Long Haul). Драйвер обеспечивает небольшую потребляемую мощность, очень низкий добавленный джиттер и малое время нарастания фронта в широком частотном диапазоне – от 30 кГц до 45 ГГц.
Драйвер оптического модулятора OA4MVM3F со скоростью передачи информации 40 Гбит/c аналогичен описанной выше модели OA4MVM3. Отличие состоит в том, что драйвер OA4MVM3F соответствует экологическому стандарту RoHS. Кроме того, эту модель можно заказать с удлиненными выводами.
Драйвер OA4MVM4 ниобат-литиевого модулятора типа ИМЦ так же, как предыдущие два, разработан для оборудования SONET OC-768. Отличием является более высокая скорость передачи, достигающая 43 Гбит/c. Особенность драйвера – его компактные размеры (29,36 × 25,146 мм) и герметичное исполнение. Это устройство предназначено для использования в телекоммуникационных оптических транспондерах 40G с модуляцией DPSK. Оно обеспечивает большой размах выходного напряжения, необходимый для выполнения данной модуляции.
Для управления электроабсорбционным оптическим модулятором 40G предназначен драйвер OA4SMM5. Он разработан для использования в оптических модуляторах со спецификациями оптической несущей SONET OC-768/STM-256 и в электрооптическом тестовом оборудовании. Драйвер имеет низкий джиттер, равномерную групповую задержку в частотном диапазоне до 45 ГГц, время подъема/спада 6 пс, низкую потребляемую мощность 900 мВт, малые размеры (19,558 × 30,226 × 6,604 мм).
Драйвер OA3MHP (одноканальный) разработан для применения в ниобат-литиевых оптических модуляторах 40G DQPSK и 100G DP-QPSK сетей дальней связи. Он выпускается в герметичном керамическом корпусе для поверхностного монтажа. Устройство работает на скоростях 40 и 100 Гбит/c, отличается низким джиттером, большим усилением и малой неравномерностью групповой задержки. Драйвер удобен для интеграции в транспондеры с малым форм-фактором.
Драйверы OA3MHQM, OA4MVM3, OA4MVM3F, OA4MVM4, OA4SMM5 и OA3MHP соответствуют стандарту Telcordia Standards GR-357-CORE, который определяет общие требования к надежности компонентов, используемых в телекоммуникационном оборудовании.
Усилители в модульном исполнении
Компания Centellax выпускает четыре модели мощных усилителей в модульном исполнении с высоким коэффициентом усиления (рис.3, табл.2), предназначенных для военных, лабораторных и других применений. В них используются сверхширокополосные монолитные СВЧ-интегральные схемы на основе арсенида галлия (GaAs). Модули оснащены необходимыми соединителями, включают в себя блоки питания DC и цепи смещения. Температурный диапазон хранения усилительных модулей от –55 до 125˚C, рабочий температурный диапазон от –25 до 85˚C.
Модуль UA0L30VM представляет собой широкополосный трехкаскадный усилитель общего назначения. Он обладает широким частотным диапазоном от 100 кГц до 30 ГГц, малой потреб-
ляемой мощностью – 2,7 Вт, достаточной выходной мощностью – 23 дБм, низким коэффициентом шума. Неравномерность усиления составляет ±2 дБ, коэффициент шума – не более 5,5 дБ. Усилитель UA0L30VM удовлетворяет требованиям Ассоциации антистатической защиты ESDS Component Sensitivity Classification 1B per ESD STM5.1-1998.
Усилитель UA0L65VM – это широкополосный трехкаскадный усилитель общего назначения, предназначенный для использования на частотах до 50 ГГц. Коэффициент его усиления в рабочем диапазоне частот колеблется в пределах всего 2 дБ, минимальное значение коэффициента шума составляет 4,2 дБ (на частоте 17 ГГц).
UA2V50HM и UA2V50LM – широкополосные измерительные усилители. Они разработаны с целью обеспечения исключительной равномерности усиления более чем в пяти октавах частотного диапазона. Эти два устройства различаются значением коэффициента усиления: UA2V50LM выполнен по двухкаскадной схеме и имеет средний коэффициент усиления 18 дБ, а UA2V50НM – по трехкаскадной схеме, и коэффициент усиления составляет 30 дБ. Усилители предназначены для использования в системах связи, тестовом оборудовании, военных системах и др. Рассеиваемая мощность усилителя UA2V50LM равна 10,6 Вт, а выходная мощность меняется с 30 дБм на частоте 5 ГГц до 24 дБм на частоте 45 ГГц.
Компания Centellax выпускает плату электропитания TE1B PCB для точной настройки режимов питания стока и затвора одно-, двух- и трехкаскадных модулей усилителей.
Микроволновые предделители
и делители частоты
Компания Centellax предлагает набор делителей и предварительных делителей частоты в пластиковом корпусе QFN и в керамических герметичных корпусах (табл.3). Каждый делитель полностью программируется для установки необходимого коэффициента деления и имеет высокую входную чувствительность. Устройства могут использоваться в приложениях высокоскоростной обработки сигналов (Гбит/с), в цифровых вычислительных синтезаторах с прямым цифровым синтезом (DDS), генераторах с цифровым программным управлением.
Все микросхемы делителей частоты имеют диапазон температур хранения от –85 до 125˚C, диапазон рабочих температур от –40 до 85˚C. Напряжение питания равно –3,3 В. Делители могут функционировать в режимах с несимметричными (одинарными) или дифференциальными входами и выходами. Для улучшения системной интеграции управляющие входы делителей являются КМОП- и ТТЛ-совместимыми. Для всех делителей частоты выпускаются отладочные платы, имеющие ВЧ-разъемы типа SMA и НЧ-разъем типа SMB.
Если потребителям необходимо контролировать температуру микросхемы, на ней может быть установлен термочувствительный диод. Возможность подключения диода для индикации температуры предусмотрена для делителей UXM15P, UXC20P, UXD20P, UXD20K и UXN14M32K. Расчет температуры поверхности микросхемы можно выполнить с использованием практически линейной температурной зависимости падения напряжения на диоде, приводимой в описаниях ИС.
Остановимся на особенностях делителей частоты, выпускаемых компанией. Микросхемы UXN6M9P и UXN14M9P представляют собой программируемые целочисленные делители частоты с коэффициентами деления в диапазоне от 8 до 511. UXN6M9P может быть использован в различных высокочастотных синтезаторах как маломощный делитель частоты общего назначения. Необходимая входная мощность лежит в пределах от –15 до 5 дБм, выходная мощность составляет 4 дБм, рассеиваемая мощность – 460 мВт, типовое значение теплового сопротивления "переход–корпус" (Junction–Case Thermal Resistance) – 34˚С/Вт.
Управляющий вход FRS (Frequency Range Selector) (рис.4) предназначен для выбора частотного диапазона делителя. ИС имеет параллельные входы управления Р0, Р1, …, Р8; с их помощью устанавливается необходимый коэффициент деления, который определяется по формуле:
N = P0 · 20 + P1 · 21 + P2 · 22 + ... + P8 · 28 для 8 ≤ N ≤ 511.
UXN14M9P имеет те же характеристики, что и UXN6M9P, за исключением более широкого частотного диапазона (до 14 ГГц). Быстрое переключение в сочетании с широким диапазоном коэффициентов деления делают UXN14M9P и UXN6M9P оптимальным вариантом для ФАПЧ как с целочисленным, так и с дробным коэффициентом деления. Дробное деление может быть достигнуто при подаче на управляющие входы этих делителей необходимой кодовой последовательности, например дельта-сигма модулирующей последовательности.
Программируемый целочисленный широкополосный предделитель частоты MX1DS10P имеет рабочий частотный диапазон от 0,05 до 15 ГГц и позволяет изменять коэффициент деления в очень широких пределах – от 2 до 1 048 576 (220). Устройство содержит программируемый делитель и широкополосные буферные каскады на входе и выходе (рис.5). Микросхема произведена с использованием кремний-германиевого (SiGe) процесса.
Коэффициент деления данного делителя частоты равен К = 220/SEED, где SEED = A1 + A2 · 21 + + A3 · 22 + … + A20 · 219; максимальное значение SEED равно 219. Предделитель MX1DS10P идеально подходит для синтезаторов частот, в которых требуются большие изменяемые коэффициенты деления частоты. В тестовых системах общего назначения также могут использоваться преимущества предделителя – высокая входная чувствительность и широкий частотный диапазон.
Устройство UXM15P представляет собой программируемый целочисленный малошумящий делитель, реализующий два режима деления. Первый режим – двоичное деление с коэффициентом 2, 4 или 8 для высокоскоростного переключения, второй режим – деление с коэффициентами 4, 5, 6, 7, 8 или 9 (рис.6). С использованием двух управляющих входов SelA и SelB делитель может быть сконфигурирован в одно из четырех состояний, а именно – делитель на 2; на 4; на 8; делитель с коэффициентами 4, 5, 6, 7, 8, 9. Значение коэффициента деления во втором режиме выбирается с помощью управляющих входов MS1, MS2 и MS3. Для каждого заданного режима неиспользуемая цепь автоматически переходит в режим малого энергопотребления.
Делитель UXM15P имеет большой размах выходного сигнала и высокую входную чувствительность, величина которой составляет –22 дБм на частоте 3 ГГц и уменьшается до –3 дБм на частоте 27 ГГц. Входная мощность составляет от –10 до 10 дБм, выходная мощность лежит в пределах от –5 до 3 дБм, рассеиваемая мощность 610 мВт, тепловое сопротивление "переход–корпус" – 60˚С/Вт.
UXM15P может быть использован и как делитель частоты общего назначения, и как предделитель c фиксированным коэффициентом деления в высокочастотных системах. Два режима деления, реализованные в ИС,
позволяют использовать ее в ФАПЧ с целочисленным и дробным коэффициентами деления. Благодаря низкому фазовому шуму делитель хорошо подходит для генерирования синхросигналов с низким джиттером в телекоммуникационных приложениях.
Предделители UXC20P, UXD20P и UXD20K обладают высокой входной чувствительностью и имеют достаточный для стандартных применений размах выходного сигнала. Необходимая входная мощность лежит в пределах от –10 до 10 дБм, типовое значение – 0 дБм. Типовая величина выходной мощности составляет 5 дБм, минимальное значение равно –5 дБм. Рассеиваемая мощность ИС достаточно низкая – 430 мВт, типовое значение теплового сопротивления "переход–корпус" составляет 20˚С/Вт для UXC20P, 46˚С/Вт для UXD20P, 52˚С/Вт для UXD20K.
Бинарный предделитель UXC20P – малошумящая программируемая ИС с коэффициентами деления 2, 4 или 8. Он работает на частотах до 20 ГГц. Программируемый бинарный предделитель UXD20P работает на тех же частотах и имеет коэффициенты деления 1, 2, 4 или 8. В режиме использования с коэффициентом деления 1 предделитель функционирует как широкополосный усилитель-ограничитель с коэффициентом усиления 27–26 дБ в частотном диапазоне до 7 ГГц.
Программируемый предделитель UXD20K – малошумящий делитель частоты с коэффициентами деления 1, 2, 4, 8, работающий в диапазоне частот до 26,5 ГГц. В режиме с коэффициентом деления 1 UXD20К функционирует аналогично UXD20P. Предделитель отвечает требованиями стандартов JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council) MO-220 и MSL-1.
Устройства UXC20P, UXD20P и UXD20K можно использовать в качестве делителей частоты общего назначения и в высокочастотных генераторах на основе петель ФАПЧ.
Последняя разработка компании Centellax – высокоэффективный программируемый 32-битный целочисленный делитель UXN14M32K (торговое название SuperDivider) (рис.7). Его основной узел – программируемый 32-битный целочисленный делитель частоты со всеми возможными коэффициентами деления от 1 до 4 294 967 295 (232 – 1). Для работы с делителем используется узел управления, подключаемый к трехпроводной последовательной шине (ее входы – LE, DAT и CLK на рис.7). На входе и выходе делитель оснащен буферными каскадами. UXN14M32K выпускается в 24-контактном керамическом корпусе для поверхностного монтажа размером 4×4 мм. Устройство позиционируется компанией как наиболее мощный делитель частоты на рынке и может быть использовано в различных высокочастотных синтезаторах.
Необходимая для работы делителя мощность входного сигнала лежит в пределах 20–10 дБм, выходная мощность составляет 4 дБм, размах выходного напряжения от пика до пика – 0,8 В. Рассеиваемая мощность зависит от коэффициента деления и составляет 0,3–0,8 Вт, типовое значение теплового сопротивления "переход–корпус" равно 51˚С/Вт. Предделитель соответствует требованиям стандарта ассоциации JEDEC MO-220 по устойчивости к внешним воздействиям (влажности) и отвечает требованиям промышленного стандарта MSL-1.
Для работы с делителем частоты UXN14M32K компания Centellax разработала отладочную плату UXN14M32KE, которая подключается к персональному компьютеру по шине USB (рис.8а). С помощью прилагаемого программного обеспечения создается пользовательский интерфейс (рис.8б), посредством которого можно управлять амплитудой выходного сигнала и изменять коэффициент деления.
Благодаря своим характеристикам, продукция компании Centellax находит применение в широком спектре приложений и успешно эксплуатируется во многих странах.
Литература
www.centellax.com.
www.radiocomp.ru.
Отзывы читателей
