Integrovaný obvod od společnosti RF Micro Devices (RFMD, www.rfmd.com), jehož přednosti si dnes představíme, nese označení RFSA2013, Voltage Controlled Attenuator. Jedná se o plně monolitické, analogové řešení napětím řízeného útlumového členu VCA (Voltage Controlled Attenuator) s výjimečnou linearitou v rámci svého typického, teplotně kompenzovaného rozsahu řízení zisku přes 30 dB.

 

 

Struktura vysokofrekvenčního obvodu zahrnuje novou obvodovou architekturu, řešící dlouhodobé potíže v tomto odvětví, zejména pak otázky vysokého IP3, dostatečně velkého rozsahu pro zeslabení (zde v pásmu do 4 GHz typicky 33,2 dB), nízkého proudového odběru (DC), širokého kmitočtového pásma (v našem případě 50 MHz až 6 000 MHz) a v neposlední řadě též teplotně kompenzovaných závislostí mezi výslednou ztrátou v decibelech a řídicím napětím ve voltech, zatímco se na obou osách pohybujeme v lineárním měřítku (viz také přiložené charakteristiky).

 

 

Řízení útlumového článku je řešeno jediným kladným řídicím napětím VC v návaznosti na vestavěné, podpůrné stejnosměrné obvody (Control Block). Prostřednictvím vývodu MODE budeme schopni po přivedení jedné ze dvou logických úrovní navíc řídit i sklon charakteristiky (Slope), tzn. rozhodnout, zda s rostoucí velikostí řídicího napětí ztráty obvodu lineárně a v dB porostou (Negative Attenuation) nebo budou naopak klesat (Positive Attenuation).

 

 

Typický proudový odběr integrovaného obvodu RFSA2013 v 16vývodových pouzdrech typu QFN o rozměrech 3 mm x 3 mm x 0,9 mm činí pouze 1 mA. V rámci svého kmitočtového pásma a také jmenovitého rozsahu řízení útlumového členu vhodně podpoří celou řadu 50 Ω aplikací, přičemž si nebude žádat žádné vnější součástky pro přizpůsobení (mobilní 3G infrastruktura, WiBro, WiMax, LTE, mikrovlnné spoje, řízení výkonu s vysokou mírou linearity apod.).

 

 

Napětím řízené útlumové členy VCA se v této výkonnostní kategorii běžně potýkají s problematickým vlastním (inherentním) útlumem v závislosti na teplotě a stejně tak též žalostnou nelinearitou zeslabení v závislosti na velikosti řídicího napětí. Aby pak bylo možné zmiňované nedostatky odstranit, vyžadují taková VCA okolo daného čipu četné analogové podpůrné obvody, zabírající na deskách plošných spojů drahocenné místo, o zvyšování celkové spotřeby ani nemluvě.

 

 

V případě nových obvodů SOI (Silicon-On-Insulator) od společnosti RFMD, mimochodem s tradicí již od roku 1991, si však vývojáři zoufat nemusí. Jak jsme zmínili výše, ucelené integrované řešení zabírá na DPS naprosté minimum plochy. V porovnání s tradičním přístupem s diodami PIN nyní dokážeme místo zredukovat až 20x a spotřebu celých 10x.

 

 

Voltage Controlled Attenuator RFSA2013 je součástí širší rodiny obvodů VCA, zahrnující dále např. prvky RFSA2023, RFSA3013 a také RFSA3023. Jejich základní vlastnosti vidíme v přiložených tabulkách. Vykázat mohou široké kmitočtové pásmo 50 MHz až 4 000 MHz, vysokou linearitu v celém rozsahu útlumu, interní teplotní kompenzaci, lineární zeslabení v decibelech v závislosti na řídicím napětí a nesmíme pochopitelně zapomenout ani na výhody, plynoucí ze samotné podstaty integrovaného řešení, včetně nízkých parazitních vlivů.

 

Při proudovém odběru do 1 mA se odlišují velikostí napájecího napětí 5 V (RFSA2013, RFSA3013) a 3,3 V (RFSA2023, RFSA3023). Jestliže byly obvody RFSA2013 a RFSA2023 zaměřeny na 50 Ω aplikace, specializací další dvojice, tj. prvků RFSA3013 a RFSA3023, zůstává 75 Ω v čele s kabelovou televizí CATV. Všechny články umožňují pokrýt široké kmitočtové pásmo bez potřeby vnějšího přizpůsobení.

 

Podrobnější informace ke zmiňovaným obvodům naleznou zájemci včetně dokumentace na stránkách výrobce (http://www.rfmd.com/adclick/soi.aspx). Zde také najdou další napětím řízené útlumové články včetně možnosti číslicového řešení celé otázky, TCA (Temperature Compensating Attenuator), vf spínače a nechybí zde ani oblast napěťově řízených zesilovačů s měnitelným ziskem.

 

V případě zájmu o produkty RF Micro Devices kontaktujte distributora, společnost MACRO WEIL (http://www.macroweil.cz/).