RF/ IF放大器使实现设计方案更容易并保证高性

由于人们日益渴望通过智能手机、TV、GPS 和 Wi-Fi 传送数据，所以通信基础设施的有限带宽几乎被填满了。为了满足这种渴望，通信设计师定义了各种系统，将越来越多的数据塞进有限的带宽中，不过数据传输速率 的提高是有代价的：需要保真度越来越高的发送和接收信号链路。

至于放大器，要忠实地再现信号并不降低原始信号质量，就需要低噪声和高线性度。在信 号功率较低时，不想要的噪声必须足够低，以允许想要传输的信号上升到噪声层之上。在信号电平较高时，线性放大器必须防止不想要的谐波和互调分量屏蔽想要传 送的信号。LTC6431-15 和 LTC6430-15 就实现了这两个目标。

LTC6431-15 和 LTC6430-15 是两款固定增益放大器，具备非常高的 OIP3 (线性度)，有关噪声非常低。LTC6431-15 是单端射频 (RF) / 中频 (IF) 增益构件，可直接驱动 50Ω 负载，而 LTC6430-15 是差分 RF / IF 增益构件，具备更高的功率和更宽的线性带宽。这些增益构件兼具最高性能和易用性，通过在内部处理偏置、阻抗匹配、温度补偿和稳定性问题，消除了设计方案难 以实现的问题。

针对低输入信号电平提供低 NF

在低输入信号电平时，噪声限制了通信系统的灵敏度。通信系统的噪声特性由噪声指数 (NF) 来表示，由输入端的"信号噪声功率比"除以输出端的"信号噪声功率比"得出，单位为分贝。放大器的输入端总是存在噪声，而且噪声与想要传输的信号一起放 大。NF 表示放大器本身给信号增加了多少不想要的噪声。理想情况下，放大器的 NF 为 0dB，但是任何真实的放大器都会增加噪声，因此人们的目标是，最大限度地减少噪声损害。典型 IF 放大器具备 3dB 至 12dB 噪声指数。LTC6431-15 和 LTC6430-15 在 240MHz 时均展现出 3.3dB NF。

令人印象深刻的 OIP3 有效降低 IM 分量

线性度限制了在频率域隔离想要信号和不想要信号的能力。在输入信号电平较高时，想要的信号上升至远高于噪声层，因此噪声不是什么问题，但是放大器的线性度变得更加重要了。

如图 1 所示，如果将一个单音调注入非线性放大器，那么结果得到的是想要的音调及其谐波。通常情况下，这些谐波信号可以滤除，因为在频率域它们与想要的音调离得足 够远。如果将两个音调注入一个非线性放大器，那么结果得到的是，两个想要的音调以及由众多不想要的音调极其复杂地混合在一起，这包括两个音调的谐波、两个 输入音调的和与差、以及其他互调分量 (参见图 2)。

图 1：非线性器件输入端的音调在输出端产生谐波

图 2：非线性器件输入端的两个音调在输出端产生互调分量

互调 (IM3) 分量 (2f1 – f2 和 2f2 – f1) 是这些不想要音调的一个子集，这个互调分量子集尤其麻烦。IM3 分量可能非常靠近想要信号的频率，从而使得这些分量几乎不可能滤除掉。

放大器线性度特性最常用三阶输出截取点 (OIP3) 来表示，这是一个假想点，在这个点上，IM3 分量的功率与基频信号功率相交。LTC6431-15 展现了非常小的 IM3 分量，因此其 OIP3 非常好。当阻塞 (干扰) 信号或相邻通道靠得非常近时，最大限度降低 IM3 分量尤其重要，因为 IM3 分量的增大速度是想要音调的三倍。在不使想要信号失真的情况下，这限制了放大器能够处理的可接受的输出功率，因此也就限制了输入功率。

噪声 (用 NF 表示其特性) 限制了放大器对小幅度输入信号的灵敏度，而线性度 (用 OIP3 表示其特性) 限制了放大器对大幅度输入信号的灵敏度。NF 和 OIP3 这两种衡量标准合起来，定义了放大器对一个信号的可用动态范围。

高线性度解决最难的通信问题

LTC6431-15 在 240MHz 时 OIP3 典型值为 47dBm，基本上将 IM3 分量压到了噪声层中，这样 IM3 分量就不能干扰想要信号了 (参见图 3)。LTC6430-15 也不甘示弱，在 240MHz 时其 OIP3 为 50dBm。结合其 3.3dB NF，这两款放大器都提供非常宽的动态范围，通过在高信号电平和低信号电平时保持高保真度，应对了高数据传输速率的挑战。

图 3：LTC6431-15 在 240MHz 时 OIP3 为 47dBm，基本上是将双音调信号的 IM3 分量压到噪声层中，这样 IM3 分量就不能干扰想要信号了。

易于插入不同应用中

实现 RF / IF 增益级并不总是很容易。传统上，设计师必须首先考虑电路偏置。LTC6431-15 拥有一个内部偏置电路，该电路仅需从单 5V 电源吸取 90mA 电流，而 LTC6430-15 仅从单 5V 电源吸取 160mA 电流。

该内部偏置电路优化了器件的最大线性度工作点。温度补偿电路在环境条件变化时保持性能不变，防止高温时电流流失。这些器件