Analog Devices Inc. Carte d'évaluation EVAL-CN0551-EBZ

La carte d'évaluation EVAL-CN0551-EBZ d'Analog Devices Inc. fournit une conception de référence pour un circuit amplificateur de puissance RF alimenté par USB pour la bande ISM 433,92 MHZ. Les bandes radio ISM font partie du spectre radio réservé au niveau international à des fins industrielles, scientifiques et médicales (ISM). La carte EVAL-CN0551-EBZ dispose d'un petit facteur de forme avec des dimensions de 25,40 mm × 60,25 mm x 1,57 mm (PCB uniquement). La carte d'évaluation utilise des connecteurs coaxiaux SMA 50 Ω standard pour son chemin de signal RF pour une intégration facile avec les systèmes RF.

La carte EVAL-CN0551-EBZ utilise deux étages d'amplificateur dans son chemin de signal RF. Le premier étage est un amplificateur à bloc de gain RF AD8353 qui fournit un gain fixe de 19,6 dB (standard) dans la bande ISM de 433,92 MHZ. L'AD8353 fonctionne de 1,0 MHz à 2,7 GHz et présente une perte de retour supérieure à 10 dB sur l'ensemble de cette gamme de fréquence. Les broches RF de l'AD8353 sont adaptées en interne à 50 Ω, ce qui permet au composant d'être intégré directement dans les chemins de signal RF standard sans réseaux d'adaptation externes.

Un amplificateur pilote RF ADL5324 sert de deuxième étage de la conception. Ce composant dispose d'une plage de fréquence de fonctionnement de 400 MHz à 4 GHz avec un gain standard de 18,2 dB, un facteur de bruit standard de 6,8  dB et un point d'interception de troisième ordre de sortie standard (OIP3) de 38,4 dBm de 433,05 MHz à 434,79 MHz.

Le réglage du point de polarisation de l'ADL5324 peut être effectué simplement en appliquant +5 V à la broche RFOUT via une bobine d'arrêt RF. L'utilisation d'une inductance de 120 nH est recommandée car cela fournit également des exigences d'adaptation de sortie pour la bande ISM 433,92 MHz. Pour filtrer les signaux RF et le bruit à haute fréquence sur les lignes d'alimentation, l'ADL5324 nécessite trois condensateurs de découplage sur la polarisation de l'étage de sortie. 

À la fréquence centrale de 433,92 MHz, la carte EVAL-CN0551-EBZ atteint un gain de 35,8 dB. Le circuit présente un faible bruit de phase avec des valeurs autour de -145 dBc/Hz à des décalages de fréquence de 10 kHz et 10 kHz et de -130 dB/Hz à 1 MHz. Les valeurs restent inférieures à -130 dBc/Hz à des décalages de fréquence supérieurs à 1 MHz.

Le circuit est stable sur la bande de fréquence ISM 433,92 MHz, le facteur de stabilité de Rollet (K) étant supérieur à 1 et la mesure de stabilité auxiliaire (B1) supérieure à 0.

La carte EVAL-CN0551-EBZ est alimentée par un port micro-USB et est régulée à +5 V par un μModule LTM4693. Ce convertisseur CC-CC ultra-mince, autonome, Buck-Boost, simplifie la conception du circuit du régulateur car il comprend déjà un contrôleur de mode de commutation et des dispositifs de puissance pour une alimentation électrique d'amplificateur à faible bruit. Les composants +5 V du circuit EVAL-CN0551-EBZ consomment environ 175 mA en exploitation normale, principalement grâce aux ADL5324 et AD8353. Avec un courant de sortie continu maximal de 2 A, le LTM4693 est plus que suffisant pour répondre aux exigences de courant de la carte EVAL-CN0551-EBZ.

Caractéristiques

  • Conçue pour fonctionner sur la bande ISM 433,92 MHz
  • Bloc amplificateur RF à 2 étages
  • Le filtre SAW (Surface acoustic wave - Onde acoustique de surface) élimine l'amplification hors bande 
  • Gain de +35,8 dB (standard)
  • Entrée et sortie RF SMA appariées à 50 Ω
  • Gestion de la surchauffe
  • Connecteur d'alimentation MicroUSB
  • PCB à quatre couches de 25,40 mm × 60,25 mm x 1,57 mm
  • Composants clés
    • Bloc de gain RF de 1 MHz à 2,7 GHz AD8353
    • Amplificateur pilote RF 400 MHz à 4 GHz ADL5324
    • Commutateur SPST de 0 Hz à 4,5 GHz ADG901
    • Commutateur de puissance côté haut à commande logique 5 V ADP196
    • Commutateur de température sélectionnable par broche de 2,7 V à 5,5 V ADT6401
    • Régulateur linéaire à bruit ultra faible ADM7160
    • Régulateur μModule® Buck-Boost LTM4693

Équipement nécessaire

  • Analyseur de réseau vectoriel Keysight® E5061B
  • Générateur de signal Rohde & Schwarz® SMA100A
  • Analyseur de source de signal FSUP de Rohde et Schwarz
  • Câbles SMA
  • Atténuateur de 20 dB, qui est optionnel pour la protection de l'entrée de l'analyseur de signaux
  • Adaptateur d'alimentation CA-CC 5 V, ≥0,5 A avec un câble MicroUSB

La carte d'évaluation EVAL-CN0551-EBZ peut également utiliser le module d'apprentissage actif ADALM-PLUTO comme générateur de signaux connecté à l'entrée RF. Ne connectez pas directement la sortie RF de l'EVAL-CN0551-EBZ au port Rx de l'ADALM-PLUTO. L'entrée RF maximale que L'ADALM-PLUTO peut gérer en toute sécurité est de +2,5 dBm.

Fichiers de conception et d'intégration

Les fichiers de conception et d'intégration comprennent des schémas, des nomenclatures, des fichiers Gerber, des fichiers d'agencement Allegro, des dessins d'assemblage et de la documentation pour la carte d'évaluation EVAL-CN0551-EBZ d'Analog Devices Inc.

Schéma fonctionnel

Schéma de principe - Analog Devices Inc. Carte d'évaluation EVAL-CN0551-EBZ

Agencement de la carte (haut)

Analog Devices Inc. Carte d'évaluation EVAL-CN0551-EBZ

Agencement de la carte (bas)

Analog Devices Inc. Carte d'évaluation EVAL-CN0551-EBZ

Mesure des paramètres S

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Mesure du bruit de phase

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Connexion à ADALM-PLUTO

Analog Devices Inc. Carte d'évaluation EVAL-CN0551-EBZ
Publié le: 2022-07-29 | Mis à jour le: 2022-08-02