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AD8349AREZ-RL7

器件型号:AD8349AREZ-RL7
器件类别:热门应用    无线_射频_通信   
厂商名称:ADI [Analog Devices Inc]
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器件描述

Modulator / Demodulator 700MHz-2.7GHz Direct Up-Cnvrsn Quadrtre

参数

产品属性属性值
产品种类:
Product Category:
Modulator / Demodulator
制造商:
Manufacturer:
Analog Devices Inc.
RoHS:YES
类型:
Type:
Modulator
工作电源电压:
Operating Supply Voltage:
4.75 V to 5.5 V
工作电源电流:
Operating Supply Current:
135 mA
安装风格:
Mounting Style:
SMD/SMT
封装 / 箱体:
Package / Case:
TSSOP-16
商标:
Brand:
Analog Devices
Development Kit:AD8349-EVALZ
高度:
Height:
1 mm
长度:
Length:
5 mm
Moisture Sensitive:Yes
封装:
Packaging:
Cut Tape
封装:
Packaging:
MouseReel
封装:
Packaging:
Reel
系列:
Series:
AD8349
工厂包装数量:
Factory Pack Quantity:
1000
宽度:
Width:
4.4 mm
单位重量:
Unit Weight:
0.006102 oz

AD8349AREZ-RL7器件文档内容

                                                                                                                              700 MHz to 2700 MHz

                                                                                                                              Quadrature Modulator

Data Sheet                                                                                                                                        AD8349

FEATURES                                                                                                             FUNCTIONAL BLOCK         DIAGRAM

Output frequency range: 700 MHz to 2700 MHz                                                                                      AD8349

Modulation bandwidth: dc to 160 MHz (large signal BW)                                                                IBBP     1               16  QBBP

1 dB output compression: 5.6 dBm @ 2140 MHz                                                                          IBBN     2               15  QBBN

Output disable function: output below –50 dBm in < 50 ns

Noise floor: –156 dBm/Hz                                                                                             COM1     3               14  COM3

Phase quadrature error: 0.3 degrees @ 2140 MHz                                                                                             Σ

Amplitude balance: 0.1 dB                                                                                            COM1     4               13  COM3

Single supply: 4.75 V to 5.5 V

Pin compatible with AD8345/AD8346s                                                                                   LOIN     5               12  VPS2

16-lead, exposed-paddle TSSOP package                                                                                            PHASE

                                                                                                                     LOIP     6  SPLITTER     11  VOUT

APPLICATIONS                                                                                                         VPS1     7               10  COM3

                                                                                                                                 BIAS

Cellular/PCS communication systems infrastructure                                                                    ENOP     8               9   COM2         03570-0-001

WCDMA/CDMA2000/PCS/GSM/EDGE

Wireless LAN/wireless local loop                                                                                                 Figure 1.

LMDS/broadband wireless access systems

PRODUCT DESCRIPTION

The AD8349 is a silicon, monolithic, RF quadrature modulator                                               The AD8349 can be used as a direct-to-RF modulator in digital

that is designed for use from 700 MHz to 2700 MHz. Its                                                     communication systems such as GSM, CDMA, and WCDMA

excellent phase accuracy and amplitude balance enable high                                                 base stations, and QPSK or QAM broadband wireless access

performance direct RF modulation for communication systems.                                                transmitters. Its high dynamic range and high modulation

The differential LO input signal is buffered, and then split into                                          accuracy also make it a perfect IF modulator in local multipoint

an in-phase (I) signal and a quadrature-phase (Q) signal using a                                           distribution systems (LMDS) using complex modulation

polyphase phase splitter. These two LO signals are further                                                 formats.

buffered and then mixed with the corresponding I channel and                                               The AD8349 is fabricated using Analog Devices’ advanced

Q channel baseband signals in two Gilbert cell mixers. The                                                 complementary silicon bipolar process, and is available in a 16-

mixers’ outputs are then summed together in the output                                                     lead, exposed-paddle TSSOP package. Its performance is

amplifier. The output amplifier is designed to drive 50 Ω loads.                                           specified over a –40°C to +85°C temperature range.

The RF output can be switched on and off within 50 ns by

applying a control pulse to the ENOP pin.

Rev. B

Information furnished by Analog Devices is believed to be accurate and reliable. However, no

responsibility is assumed by Analog Devices for its use, nor for any infringements of patents or other     One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A.

rights of third parties that may result from its use. Specifications subject to change without notice. No  Tel: 781.329.4700                      www.analog.com

license is granted by implication or otherwise under any patent or patent rights of Analog Devices.

Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners.                          Fax: 781.461.3113  ©2003–2012 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
AD8349* PRODUCT PAGE QUICK LINKS

Last Content Update: 02/23/2017

COMPARABLE PARTS                                          REFERENCE MATERIALS

View a parametric search of comparable parts.             Product Selection Guide

                                                          •  RF Source Booklet

EVALUATION KITS                                           Technical Articles

•  AD8349 Evaluation Board                                •  Assessing Multicarrier Direct-Conversion Transmitters

                                                          •  Simplifying Direct-Conversion Tx Paths in Wireless

DOCUMENTATION                                                Designs

Application Notes                                         •  Single Chip Realizes Direct-Conversion Rx

•  AN-0996: The Advantages of Using a Quadrature Digital  •  Single-Sideband Upconversion of Quadrature DDS Signals

   Upconverter (QDUC) in Point-to-Point Microwave            to the 800-to-2500MHz

   Transmit Systems

•  AN-1039: Correcting Imperfections in IQ Modulators to  DESIGN RESOURCES

   Improve RF Signal Fidelity                             •  AD8349 Material Declaration

•  AN-808: Multicarrier CDMA2000 Feasibility              •  PCN-PDN Information

•  AN-826: A 2.4 GHz WiMAX Direct Conversion Transmitter  •  Quality And Reliability

•  AN-924: Digital Quadrature Modulator Gain              •  Symbols and Footprints

Data Sheet

•  AD8349: 700 MHz to 2700 MHz Quadrature Modulator       DISCUSSIONS

   Data Sheet                                             View all AD8349 EngineerZone Discussions.

TOOLS AND SIMULATIONS                                     SAMPLE AND BUY

•  ADIsimPLL™                                             Visit the product page to see pricing options.

•  ADIsimRF

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AD8349                                                                                                     Data Sheet

TABLE OF CONTENTS

Features .............................................................................................. 1  Single-Ended LO Drive ............................................................. 17

Applications....................................................................................... 1      RF Output.................................................................................... 17

Functional Block Diagram .............................................................. 1                  Output Enable............................................................................. 17

Product Description ......................................................................... 1            Baseband DAC Interface ........................................................... 18

Revision History ............................................................................... 2         AD9777 Interface ....................................................................... 18

Specifications..................................................................................... 3      Biasing and Filtering .................................................................. 18

Absolute Maximum Ratings............................................................ 5                     Reducing Undesired Sideband Leakage .................................. 19

ESD Caution.................................................................................. 5            Reduction of LO Feedthrough.................................................. 19

Pin Configuration and Function Descriptions............................. 6                                 Sideband Suppression and LO Feedthrough vs.

Equivalent Circuits ........................................................................... 7          Temperature ................................................................................ 20

Typical Performance Characteristics ............................................. 8                        Single Sideband Performance vs. Baseband Drive Level ...... 20

Circuit Description......................................................................... 14            Improving Third Harmonic Distortion .................................. 20

Overview...................................................................................... 14          Applications..................................................................................... 21

LO Interface................................................................................. 14           3GPP WCDMA Single-Carrier Application........................... 21

V-to-I Converter......................................................................... 14               WCDMA MultiCarrier Application ........................................ 21

Mixers .......................................................................................... 14       GSM/EDGE Application ........................................................... 22

D-to-S Amplifier......................................................................... 14               Soldering Information ............................................................... 23

Bias Circuit .................................................................................. 14         LO Generation Using PLLs ....................................................... 23

Output Enable ............................................................................. 14             Transmit DAC Options ............................................................. 23

Basic Connections .......................................................................... 15            Evaluation Board ............................................................................ 24

Baseband I and Q Inputs ........................................................... 15                     Characterization Setups................................................................. 26

Single-Ended Baseband Drive .................................................. 15                          SSB Setup ..................................................................................... 26

LO Input Drive Level ................................................................. 16                  Outline Dimensions ....................................................................... 27

Frequency Range ........................................................................ 16                Ordering Guide .......................................................................... 27

LO Input Impedance Matching ................................................ 16

REVISION HISTORY

2/12—Rev. A to Rev. B

Added EPAD Note............................................................................ 6

Changes to Ordering Guide .......................................................... 27

11/04—Data Sheet Changed from Rev. 0 to Rev. A

Changes to Figure 25 through Figure 30 ..................................... 11

Changes to Figure 37 through Figure 39 ..................................... 13

Change to WCDMA MultiCarrier Application section ............ 21

Change to Figure 60 and Figure 61 .............................................. 21

11/03—Revision 0: Initial Version

                                                Rev. B | Page 2 of 28
Data Sheet                                                                                                                           AD8349

SPECIFICATIONS

VS = 5 V; ambient temperature (TA) = 25°C; LO = –6 dBm; I/Q inputs = 1.2 V p-p differential sine waves in quadrature        on  a 400 mV dc

bias; baseband frequency = 1 MHz; LO source and RF output load impedances are 50 Ω, unless otherwise noted.

Table 1.

Parameter                 Conditions                                                              Min                 Typ       Max   Unit

Operating Frequency                                                                               700                           2700  MHz

LO = 900 MHz

Output Power                                                                                      1.5                 4         6     dBm

Output P1 dB                                                                                                          7.6             dBm

Carrier Feedthrough                                                                                                   –45       –30   dBm

Sideband Suppression                                                                                                  –35       –31   dBc

Third Harmonic1           POUT – (FLO + (3 × FBB)), POUT = 4 dBm                                                      –39       –36   dBc

Output IP3                F1BB = 3 MHz, F2BB = 4 MHz, POUT = -4.2 dBm                                                 21              dBm

Quadrature Error                                                                                                      1.9             degree

I/Q Amplitude Balance                                                                                                 0.1             dB

Noise Floor               20 MHz offset from LO, all BB inputs 400 mV dc bias only                                    –155            dBm/Hz

                          20 MHz offset from LO, BB inputs = 1.2 V p-p differential on 400 mV dc                      –150            dBm/Hz

GSM Sideband Noise        LO = 884.8 MHz, 6 MHz offset from LO, POUT = 2 dBm                                          –152            dBc/Hz

LO = 1900 MHz

Output Power                                                                                      0                   3.8       6     dBm

Output P1dB                                                                                                           6.8             dBm

Carrier Feedthrough                                                                                                   –38             dBm

Sideband Suppression                                                                                                  –40       –36   dBc

Third Harmonic 1          POUT – (FLO + (3 × FBB)), POUT = 3.8 dBm                                                    –37       –36   dBc

Output IP3                F1BB = 3 MHz, F2BB = 4 MHz, POUT = –4.5 dBm                                                 22              dBm

Quadrature Error                                                                                                      0.7             degree

I/Q Amplitude Balance                                                                                                 0.1             dB

Noise Floor               20 MHz offset from LO, all BB inputs 400 mV dc bias only                                    –156            dBm/Hz

                          20 MHz offset from LO, BB inputs = 1.2 V p-p differential on 400 mV dc                      –150            dBm/Hz

GSM Sideband Noise        LO = 1960 MHz, 6 MHz offset from LO, POUT = 2 dBm                                           –151            dBc/Hz

LO = 2140 MHz

Output Power                                                                                      –2                  2.4       5.1   dBm

Output P1dB                                                                                                           5.6             dBm

Carrier Feedthrough                                                                                                   –42       –30   dBm

Sideband Suppression                                                                                                  –43       –36   dBc

Third Harmonic 1          POUT – (FLO + (3 × FBB)), POUT = 2.4 dBm                                                    –37       –36   dBc

Output IP3                F1BB = 3 MHz, F2BB = 4 MHz, POUT = –6.5 dBm                                                 19              dBm

Quadrature Error                                                                                                      0.3             degree

I/Q Amplitude Balance                                                                                                 0.1             dB

Noise Floor               20 MHz offset from LO, all BB inputs 400 mV dc bias only                                    –156            dBm/Hz

                          20 MHz offset from LO, BB inputs = 1.2 V p-p differential on 400 mV dc                      –151            dBm/Hz

WCDMA Noise Floor         LO = 2140 MHz. 30 MHz offset from LO, PCHAN = –17.3 dBm                                     –156            dBm/Hz

LO INPUTS                 Pins LOIP and LOIN

LO Drive Level            Characterization performed at typical level                             –10                 –6        0     dBm

Nominal Impedance                                                                                                     50              Ω

Input Return Loss         Drive via 1:1 balun, LO = 2140 MHz                                                          –8.6            dB

BASEBAND INPUTS           Pins IBBP, IBBN, QBBP, QBBN

I and Q Input Bias Level                                                                                              400             mV

Input Bias Current                                                                                                    11              µA

Input Offset Current                                                                                                  1.8             µA

Bandwidth (0.1 dB)        LO = 1500 MHz, baseband input = 600 mV p-p sine wave on 400 mV dc                           10              MHz

                          LO = 1500 MHz, baseband input = 60 mV p-p sine wave on 400 mV dc                            24              MHz

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AD8349                                                                                                   Data Sheet

Parameter                  Conditions                                                         Min   Typ  Max                                                           Unit

Bandwidth (3 dB)           LO = 1500 MHz, baseband input = 600 mV p-p sine wave on 400 mV dc        160                                                                MHz

                           LO = 1500 MHz, baseband input = 60 mV p-p sine wave on 400 mV dc         340                                                                MHz

OUTPUT ENABLE              Pin ENOP

Off Isolation              ENOP Low                                                                 –78  –50                                                           dBm

Turn-On Settling Time      ENOP Low to High (90% of envelope)                                       20                                                                 ns

Turn-Off Settling Time     ENOP High to Low (10% of envelope)                                       50                                                                 ns

ENOP High Level (Logic 1)                                                                     2.0                                                                      V

ENOP Low Level (Logic 0)                                                                                 0.8                                                           V

POWER SUPPLIES             Pins VPS1 and VPS2

Voltage                                                                                       4.75       5.5                                                           V

Supply Current             ENOP = High                                                              135  150                                                           mA

                           ENOP = Low                                                               130  145                                                           mA

1 The amplitude of the third harmonic relative to the single sideband power decreases with decreasing baseband drive level (see Figure 19, Figure 20, and Figure 21).

                                               Rev. B | Page 4 of 28
Data Sheet                                                                  AD8349

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS

Table 2.                                             tresses above those listed under Absolute Maximum Ratings

Parameter                           Rating           may cause permanent damage to the device. This is a stress

Supply Voltage VPOS                 5.5 V            rating only; functional operation of the device at these or any

IBBP, IBBN, QBBP, QBBN              0 V, 2.5 V       other conditions above those indicated in the operational

LOIP and LOIN                       10 dBm           section of this specification is not implied. Exposure to absolute

Internal Power Dissipation          800 mW           maximum rating conditions for extended periods may affect

θJA (Exposed Paddle Soldered Down)  30°C/W           device reliability.

Maximum Junction Temperature        125°C            ESD CAUTION

Operating Temperature Range         −40°C to +85°C

Storage Temperature Range           −65°C to +150°C

                                                     Rev. B | Page 5 of 28
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PIN CONFIGURATION AND               FUNCTION DESCRIPTIONS

                                               IBBP   1                  16  QBBP

                                               IBBN   2                  15  QBBN

                                               COM1   3                  14  COM3

                                               COM1   4  AD8349          13  COM3

                                               LOIN   5  TOP VIEW        12  VPS2

                                                         (Not to Scale)

                                               LOIP   6                  11  VOUT

                                               VPS1   7                  10  COM3  03570-0-002

                                               ENOP   8                  9   COM2

                                        NOTES

                                        1. CONNECT EXPOSED PAD TO THE GROUND                    LANE

                                        VIA A LOW IMPEDANCE PATH.

                                                         Figure 2.

Table 3. Pin Function Descriptions

                                                                                                                            Equivalent

Pin No.  Mnemonic     Description                                                                                           Circuit

1, 2,    IBBP, IBBN,  Differential In-Phase and Quadrature Baseband Inputs. These high impedance inputs must be             Circuit A

15, 16   QBBN, QBBP   dc-biased to approximately 400 mV dc, and must be driven from a low impedance source.

                      Nominal characterized ac signal swing is 600 mV p-p on each pin (100 mV to 700 mV). This

                      results in a differential drive of 1.2 V p-p with a 400 mV dc bias. These inputs are not self-biased

                      and must be externally biased.

3, 4     COM1         Common Pin for LO Phase Splitter and LO Buffers. COM1, COM2, and COM3 should all be

                      connected to a ground plane via a low impedance path.

5, 6     LOIN, LOIP   Differential Local Oscillator Inputs. Internally dc-biased to approximately 1.8 V when VS = 5.0 V.    Circuit B

                      Pins must be ac-coupled. Single-ended drive is possible with degradation in performance.

7        VPS1         Positive Supply Voltage (4.75 V to 5.5 V) for the LO Bias-Cell and Buffer. VPS1 and VPS2 should be

                      connected to the same supply. To ensure adequate external bypassing, connect 0.1 μF and 100

                      pF capacitors between VPS1 and ground.

8        ENOP         Output Enable. This pin can be used to enable or disable the RF output. Connect to high logic         Circuit C

                      level for normal operation. Connect to low logic level to disable output.

9        COM2         Common Pin for the Output Amplifier. COM1, COM2, and COM3 should all be connected to a

                      ground plane via a low impedance path.

10, 13,  COM3         Common Pin for Input V-to-I Converters and Mixer Cores. COM1, COM2, and COM3 should all be

14                    connected to a ground plane via a low impedance path.

11       VOUT         Device Output. Single-ended, 50 Ω internally biased RF output. Pin must be ac-coupled to the          Circuit D

                      load.

12       VPS2         Positive Supply Voltage (4.75 V to 5.5 V) for the Baseband Input V-to-I Converters, Mixer Core,

                      Band Gap Reference, and Output Amplifer. VPS1 and VPS2 should be connected to the same

                      supply. To ensure adequate external bypassing, connect 0.1 μF and 100 pF capacitors between

                      VPS2 and ground.

         EP           Exposed Paddle. Connect to the ground plane via a low impedance path.

                                                      Rev. B | Page 6 of 28
Data Sheet                                                                                                              AD8349

EQUIVALENT  CIRCUITS

      VPS2                                                           VPS2

      IBBP                                                           ENOP

      COM3                       03570-0-003                                                                            04500-0-005

                                                                     COM3

            Figure 3. Circuit A                                                 Figure 5. Circuit C

VPS1

                                                                                                     VPS2

LOIN                                                                       40Ω

                                                                                                     VOUT

LOIP                                                                                                       03570-0-006

                                                                           40Ω

                                                                                                     COM2

COM1                                          03570-0-004

            Figure 4. Circuit B                                                 Figure 6. Circuit D

                                              Rev. B | Page 7 of 28
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TYPICAL PERFORMANCE CHARACTERISTICS

                             8                                                                                                                     10

                             7                          VS = 5.25V                                                                                 9

                             6                                      VS = 5V                                          1dB OUTPUT COMPRESSION (dBm)  8

SSB OUTPUT POWER (dBm)       5                                                                                                                     7

                                                                                                                                                   6

                             4                                                                                                                     5                         T = +85C

                                                                                                                                                                             T = +25C

                             3                                                                                                                     4                         T = –40C

                             2                          VS = 4.75V                                                                                 3

                             1                                                                                                                     2

                             0                                                                                                                     1

                             –1                                                                                                                    0

                                                                                                                                                   –1

                             –2                                                                                                                    –2

                             –3                                                                                                                    –3

                             –4                                                                         03570-0-007                                –4                                                                         03570-0-010

                             700     900  1100   1300   1500  1700  1900      2100  2300  2500    2700                                             700  900      1100  1300  1500  1700  1900    2100  2300  2500  2700

                                                    LO FREQUENCY (MHz)                                                                                                   LO FREQUENCY (MHz)

Figure 7. Single Sideband (SSB) Output Power (POUT) vs. LO Frequency (FLO)                                           Figure 10. SSB Output 1 dB Compression Point (OP1dB) vs. FLO (FBB = 1 MHz,

(I and Q Inputs Driven in Quadrature at Baseband Frequency (FBB) = 1 MHz,                                                                               I and Q Inputs Driven in Quadrature , TA = 25°C)

                                     I and Q Inputs at 1.2 V p-p Differential, TA = 25°C)

                             1                                                                                                                     –10

                             0                                                                                                                     –15

                                                                                        60mV p-p

OUTPUT POWER VARIATION (dB)  –1                                                                                      CARRIER FEEDTHROUGH (dBm)     –20

                             –2                                                                                                                    –25

                             –3

                                                                                                                                                   –30

                             –4                                                                                                                                        VS = 5.25V

                                                                    600mV p-p                                                                      –35

                             –5                                                                                                                         VS = 5V

                             –6                                                                                                                    –40

                             –7                                                                                                                    –45

                                                                                                                                                   –50       VS = 4.75V

                             –8

                             –9                                                                                                                    –55

                             –10                                                                        03570-0-008                                –60                                                                        03570-0-011

                                  1                 10                    100                     1000                                             700  900  1100      1300  1500  1700  1900    2100  2300  2500  2700

                                                BASEBAND      FREQUENCY (MHz)                                                                                          LO FREQUENCY (MHz)

                             Figure 8. I and Q Input Bandwidth Normalized to Gain @ 1 MHz                            Figure 11. Carrier Feedthrough vs. FLO (FBB = 1 MHz, I and Q Inputs Driven in

                                                    (FLO = 1500 MHz, TA = 25°C)                                                                         Quadrature at 1.2 V p-p Differential, TA = 25°C)

                             4.0                                                                                                                   –20

                                                                                                                                                   –22

                             3.5                                                                                                                   –24

                                                                  VS =  5.25V                                        CARRIER FEEDTHROUGH (dBm)     –26

SSB OUTPUT POWER (dBm)       3.0                                                                                                                   –28

                                                                              VS =  5V                                                             –30

                             2.5                                                                                                                   –32

                                     VS = 4.75V                                                                                                    –34

                             2.0                                                                                                                   –36                             VS = 5.25V

                                                                                                                                                   –38                                           VS    = 5V

                             1.5                                                                                                                   –40

                                                                                                                                                   –42

                             1.0                                                                                                                   –44           VS = 4.75V

                                                                                                                                                   –46

                             0.5                                                                                                                   –48

                             0                                                                                                                     –50                                                                        03570-0-012

                             –40     –30  –20  –10  0   10    20    30  40     50   60    70      80    03570-0-009                                –40  –30  –20  –10  0     10    20    30  40  50    60    70    80

                                                       TEMPERATURE      (C)                                                                                                 TEMPERATURE (C)

Figure 9. SSB POUT vs. Temperature (FLO = 2140 MHz, FBB = 1 MHz, I and Q                                             Figure 12. Carrier Feedthrough vs. Temperature (FLO = 2140 MHz, FBB = 1 MHz,

                                     Inputs Driven in Quadrature at 1.2 V p-p Differential)                                                        I and Q Inputs Driven in Quadrature at 1.2 V p-p Differential, TA = 25°C)

                                                                                                        Rev. B | Page 8 of 28
Data Sheet                                                                                                                                                                                                                                     AD8349

                            –10                                                                                                                                        –10

                            –15                                                                                                                                        –15

SIDEBAND SUPPRESSION (dBc)  –20                                                                                                          THIRD ORDER DISTORTION (dBc)  –20

                            –25                                                                                                                                        –25

                            –30                    VS = 5.25V                                                                                                          –30                 VS = 5V        VS = 4.75V

                            –35                                             VS = 4.75V                                                                                 –35

                            –40                                                                                                                                        –40                          VS = 5.25V

                                                   VS = 5V

                            –45                                                                                                                                        –45

                            –50                                                                                                                                        –50

                            –55                                                                                                                                        –55

                            –60                                                                          03570-0013                                                    –60                                                                           03570-0016

                            700     900      1100  1300  1500   1700  1900      2100   2300  2500  2700                                                                700       900    1100  1300  1500  1700  1900      2100   2300   2500   2700

                                                   LO FREQUENCY (MHz)                                                                                                                           LO FREQUENCY (MHz)

                            Figure 13. Sideband Suppression vs. FLO (FBB = 1 MHz, I and Q Inputs                                                                       Figure 16. Third Order Distortion vs. FLO (FBB = 1 MHz, I and Q Inputs

                                    Driven in Quadrature at 1.2 V p-p Differential, TA = 25°C)                                                                                 Driven in Quadrature at 1.2 V p-p Differential, TA = 25°C)

                            –10                                                                                                                                        –10

                            –15                                                        VS = 4.75V                                                                      –15

SIDEBAND SUPPRESSION (dBc)  –20                                                                                                          THIRD ORDER DISTORTION (dBc)  –20

                            –25                                                                                                                                        –25

                                                                VS = 5.25V                                                                                                     VS = 5V

                            –30                                                                                                                                        –30

                            –35                                                                                                                                        –35

                            –40                                                                                                                                        –40

                                                                                                                                                                                                        VS = 5.25V              VS  =   4.75V

                            –45                                                                                                                                        –45

                                                   VS = 5V

                            –50                                                                                                                                        –50

                            –55                                                                                                                                        –55

                            –60                                                                          03570-0-014                                                   –60                                                                           03570-0-017

                                 1                              10                                 100                                                                      1                             10                                   100

                                                   BASEBAND FREQUENCY           (MHz)                                                                                                         BASEBAND FREQUENCY          (MHz)

Figure 14. Sideband Suppression vs. FBB (FLO = 2140 MHz, I and Q Inputs                                                                                                Figure 17. Third Order Distortion vs. FBB (FLO = 2140 MHz, I and Q Inputs

                                    Driven in Quadrature at 1.2 V p-p Differential, TA = 25°C)                                                                                 Driven in Quadrature at 1.2 V p-p Differential, TA = 25°C)

                            –30                                                                                                                                        –30

                                                                                                                                                                                        VS = 4.75V        VS = 5V

SIDEBAND SUPPRESSION (dBc)  –35                                                                                                          THIRD ORDER DISTORTION (dBc)  –35

                            –40     VS = 5V   VS = 4.75V                                                                                                               –40

                                                                                                                                                                                                    VS = 5.25V

                            –45                                                                                                                                        –45

                                    VS = 5.25V

                            –50                                                                                                                                        –50

                            –55                                                                                                                                        –55

                            –60                                                                          03570-0-015                                                   –60                                                                           03570-0-018

                            –40     –30  –20  –10  0        10  20    30    40  50     60    70    80                                                                       –40  –30  –20  –10  0   10    20    30    40  50        60  70     80

                                                         TEMPERATURE (°C)                                                                                                                           TEMPERATURE (°C)

                            Figure 15. Sideband Suppression vs. Temperature (FLO = 2140 MHz,                                                                           Figure 18. Third Order Distortion vs. Temperature (FLO = 2140 MHz,

FBB = 1 MHz, I and Q Inputs Driven in Quadrature at 1.2 V p-p Differential)                                                              FBB = 1 MHz, I and Q Inputs Driven in Quadrature at 1.2 V p-p Differential)

                                                                                                         Rev.         B  |  Page  9  of  28
AD8349                                                                                                                                                                                Data          Sheet

–10                                                                    10                                                   160

                                              3USB, dBc

–15                                                                    8                                                    155

               SSB, dBm

–20                                                                    6                                                    150

–25                                                                    4                              SUPPLY CURRENT (mA)

–30                                                                    2                                                    145                                         VS = 5V

–35                                                                    0                                                    140

–40                            USB, dBC                                –2                                                                       VS = 5.25V

                                                                                                                            135

–45                                                                    –4                                                   130

–50                                                                    –6                                                   125                            VS = 4.75V

                         LO, dBm

–55                                                                    –8

–60                                                                    –10                                                  120

–65                                                                    –12                                                  115

–70                                                                    –14  03570-0-019                                     110                                                                                     03570-0-022

0.2  0.4  0.6  0.8  1.0  1.2   1.4  1.6  1.8  2.0  2.2  2.4  2.6  2.8  3.0                                                  –40       –30  –20  –10  0      10    20    30  40   50   60    70  80

     BASEBAND DIFFERENTIAL INPUT VOLTAGE (V p-p)                                                                                                        TEMPERATURE (°C)

Figure 19. Third Order Distortion (3USB), Carrier Feedthrough, Sideband                                                               Figure 22. Power Supply Current vs. Temperature

     Suppression, and SSB POUT vs. Baseband Differential Input Level

(FLO = 900 MHz, FBB = 1 MHz, I and Q Inputs Driven in Quadrature, TA = 25°C)

–10                                                                    10

–15                                                                    8

               SSB, dBm

–20                                                                    6

–25                                                                    4

–30                                                                    2

–35                                                LO, dBm             0                                                                                              500Ω

–40                                                                    –2                                                                                   200Ω

–45                                                                    –4

–50                                      USB, dBc                      –6

                    3USB, dBc

–55                                                                    –8

–60                                                                    –10                                                                                        NO TERMINATION

–65                                                                    –12

–70                                                                    –14  03570-0-020

0.2  0.4  0.6  0.8  1.0  1.2   1.4  1.6  1.8  2.0  2.2  2.4  2.6  2.8  3.0

     BASEBAND DIFFERENTIAL INPUT VOLTAGE (V p-p)                                                                                                                                                        03570-0023

Figure 20. Third Order Distortion (3USB), Carrier Feedthrough, Sideband                                                     Figure 23. Smith Chart of LOIP Port S11 (LOIN Pin AC-Coupled

     Suppression, and SSB POUT vs. Baseband Differential Input Level                                                             to Ground). Curves with Balun and External Termination

(FLO = 1900 MHz, FBB = 1 MHz, I and Q Inputs Driven in Quadrature, TA = 25°C)                                                                   Resistors Also Shown (TA = 25°C)

–10                                                                    10                                                   0

                                                   3USB, dBc

–15                                                                    8

                         SSB, dBm                                                                                           –5

–20                                                                    6

–25                                                                    4                                                    –10

–30                                                                    2                                                                         VS = 5V

                                                                                                          RETURN LOSS (dB)  –15

–35                                                                    0

                                                        LO, dBm

–40                                                                    –2                                                   –20

–45                                                                    –4

                                                                                                                            –25

–50                                                                    –6

–55                                                     USB, dBc       –8                                                   –30

–60                                                                    –10

                                                                                                                            –35

–65                                                                    –12

–70                                                                    –14  03570-0-021                                     –40                                                                                     03570-0-024

0.2  0.4  0.6  0.8  1.0  1.2   1.4  1.6  1.8  2.0  2.2  2.4  2.6  2.8  3.0                                                       700  900  1100      1300  1500   1700  1900    2100  2300  2500  2700

     BASEBAND DIFFERENTIAL INPUT VOLTAGE (V p-p)                                                                                                           FREQUENCY (MHz)

Figure 21. Third Order Distortion (3USB), Carrier Feedthrough, Sideband                                                               Figure 24. Return Loss S22of VOUT Output (TA = 25°C)

     Suppression, and SSB POUT vs. Baseband Differential Input Level

(FLO = 2140 MHz, FBB = 1 MHz, I and Q Inputs Driven in Quadrature, TA = 25°C)

                                                                            Rev. B       |  Page  10  of  28
Data Sheet                                                                                                                                                                                                                                                           AD8349

            30                                                                                                                   20

            28                                                                                                                   18

            26

            24                                                                                                                   16

            22                                                                                                                   14

            20

PERCENTAGE  18                                                                                                       PERCENTAGE  12

            16                                                                                                                   10

            14

            12                                                                                                                   8

            10                                                                                                                   6

            8

            6                                                                                                                    4

            4                                                                                                                    2

            2

            0   –157.0  –156.5  –156.0  –155.5  –155.0  –154.5  –154.0  –153.5  –153.0  03570-0-025                              0   –152.0  –151.5  –151.0          –150.5          –150.0          –149.5          –149.0          –148.5          –148.0  –147.5  –147.0  03570-0-028

                                        NOISE FLOOR (dBm/Hz)                                                                                                         NOISE FLOOR (dBm/Hz)

            Figure 25. 20 MHz Offset Noise Floor Distribution at FLO = 900 MHz                                                   Figure 28. 20 MHz Offset Noise Floor Distribution at FLO = 940 MHz

                (BB Inputs at a Bias of 400 mV with no AC signal, TA = 25°C)                                             (FBB = 1 MHz, I and Q Inputs Driven in Quadrature at 1.2 V p-p, TA = 25°C)

            30                                                                                                                   28

            28                                                                                                                   26

            26                                                                                                                   24

            24                                                                                                                   22

            22                                                                                                                   20

            20                                                                                                                   18

PERCENTAGE  18                                                                                                       PERCENTAGE  16

            16                                                                                                                   14

            14

            12                                                                                                                   12

            10                                                                                                                   10

            8                                                                                                                    8

            6                                                                                                                    6

            4                                                                                                                    4

            2                                                                                                                    2

            0   –158.0  –157.5  –157.0  –156.5  –156.0  –155.5  –155.0  –154.5  –154.0  03570-0-026                              0                                                                                                                                           03570-0-029

                                                                                                                                     –152.5  –152.0  –151.5                  –151.0          –150.5          –150.0          –149.5          –149.0          –148.5  –148.0

                                        NOISE FLOOR (dBm/Hz)                                                                                                         NOISE FLOOR (dBm/Hz)

            Figure 26. 20 MHz Offset Noise Floor Distribution at FLO = 1900 MHz                                                  Figure 29. 20 MHz Offset Noise Floor Distribution at FLO = 1960 MHz

                (BB Inputs at a Bias of 400 mV with no AC signal, TA = 25°C)                                             (FBB = 1 MHz, I and Q Inputs Driven in Quadrature at 1.2 V p-p, TA = 25°C)

            30                                                                                                                   30

            28                                                                                                                   28

            26                                                                                                                   26

            24                                                                                                                   24

            22                                                                                                                   22

            20                                                                                                                   20

PERCENTAGE  18                                                                                                       PERCENTAGE  18

            16                                                                                                                   16

            14                                                                                                                   14

            12                                                                                                                   12

            10                                                                                                                   10

            8                                                                                                                    8

            6                                                                                                                    6

            4                                                                                                                    4

            2                                                                                                                    2

            0                                                                           03570-0-027                              0                                                                                                                                           03570-0-030

                –159.0  –158.5  –158.0  –157.5  –157.0  –156.5  –156.0  –155.5  –155.0                                               –153.0  –152.5          –152.0                  –151.5          –151.0          –150.5                  –150.0          –149.5  –149.0

                                        NOISE FLOOR (dBm/Hz)                                                                                                         NOISE FLOOR (dBm/Hz)

            Figure 27. 20 MHz Offset Noise Floor Distribution at FLO = 2140 MHz                                                  Figure 30. 20 MHz Offset Noise Floor Distribution at FLO = 2140 MHz

                (BB Inputs at a Bias of 400 mV with no AC signal, TA = 25°C)                                             (FBB = 1 MHz, I and Q Inputs Driven in Quadrature at 1.2 V p-p, TA = 25°C)

                                                                                        Rev.         B  |  Page  11  of  28
AD8349                                                                                                                                                                     Data Sheet

                      –140                                                                                        35

                      –142

                                                                                                                  30

                      –144

NOISE FLOOR (dBm/Hz)  –146                                                                                        25

                      –148                             WITH AC INPUT                                  PERCENTAGE  20

                      –150

                      –152                                                                                        15

                      –154                                                                                        10

                                                       WITHOUT AC     INPUT

                      –156

                                                                                                                  5

                      –158

                      –160                                                               03570-0-031              0                                                                      03570-0-034

                      –10   –8          –6       –4           –2      0              2                            –0.200  –0.175  –0.150  –0.125  –0.100  –0.075   –0.050  –0.025  0

                                            LO  INPUT  (dBm)                                                                      MAGNITUDE IMBALANCE (dB)

                            Figure 31. 20 MHz Offset Noise Floor vs. LO Input Power                               Figure 34. I and Q Inputs Quadrature Phase Imbalance Distribution

                                     (FLO = 2140 MHz, TA = 25°C)                                                         (FLO = 2140 MHz, FBB = 1 MHz, I and Q Inputs Driven in

                                                                                                                          Quadrature at 1.2 V p-p Differential, TA = 25°C)

                      –10                                                                                         35

                      –15

                                                                                                                  30

(dBm)                 –20

CARRIER FEEDTHROUGH   –25                                                                                         25

                      –30                                                                             PERCENTAGE  20

                      –35   FLO = 1900MHz

                      –40                                                                                         15

                      –45                                                                                         10

                                                     FLO = 2140MHz

                      –50

                                FLO = 900MHz                                                                      5

                      –55

                      –60                                                                03570-0032               0                                                                      03570-0-035

                      –10   –8          –6       –4           –2      0              2                                0   0.25            0.50    0.75       1.00          1.25    1.50

                                            LO INPUT (dBm)                                                                        PHASE (I-Q) IMBALANCE (Degrees)

Figure 32. Carrier Feedthrough vs. LO Input Power (FBB = 1 MHz, I and Q                                               Figure 35. I and Q Inputs Amplitude Imbalance Distribution

                      Inputs Driven in Quadrature at 1.2 V p-p Differential, TA = 25°C)                                   (FLO = 2140 MHz, FBB = 1 MHz, I and Q Inputs Driven in

                                                                                                                          Quadrature at 1.2 V p-p Differential, TA = 25°C)

                      –10                                                                                         35

                      –15

                                                                                                                  30

(dBc)                 –20                   FLO = 900MHz

SIDEBAND SUPPRESSION  –25                                                                                         25

                      –30       FLO  =  1900MHz                                                       PERCENTAGE  20

                      –35

                      –40                                                                                         15

                      –45                                                                                         10

                      –50                                         FLO = 2140MHz

                                                                                                                  5

                      –55

                      –60                                                                03570-0033               0                                                                      03570-0-036

                      –10   –8          –6       –4           –2      0              2                            4.5             5.0             5.5              6.0             6.5

                                            LO INPUT (dBm)                                                                                      OP1dB (dBm)

Figure 33. Sideband Suppression vs. LO Input Power (FBB = 1 MHz, I and Q                              Figure 36. OP1dB Distribution. (FLO = 2140 MHz, FBB = 1 MHz, I and Q Inputs

                      Inputs Driven in Quadrature at 1.2 V p-p Differential, TA = 25°C)                                           Driven in Quadrature, TA = 25°C)

                                                                                         Rev. B | Page 12 of 28
Data Sheet                                                                                                                                                                                                   AD8349

                        20                                                                                                                           35

                        18                                                                                                                                     T = +85°C

                                                                                                                                                     30        T = –40°C

                        16

                        14                                                                                                                           25

PERCENTAGE              12                                                                                                               PERCENTAGE  20

                        10

                        8                                                                                                                            15

                        6                                                                                                                            10

                        4

                                                                                                                                                     5

                        2

                        0                                                                                   03570-0-039                              0         –65        –60       –55         –50                   03570-0-037

                        –80           –70       –60       –50            –40       –30                                                               –70                                                     –45

                                                                                                                                                                    CARRIER FEEDTHROUGH (dBm)

                                           CARRIER FEEDTHROUGH (dBm)                                                                                           AFTER NULLING TO < –65dBm AT +25°C

Figure 37. Carrier Feedthrough Distribution at FLO = 900 MHZ (FBB = 1 MHz,                                                               Figure 40. Carrier Feedthrough Distribution at Temperature Extremes, After

                            I and Q Inputs Driven in Quadrature at 1.2 V p-p, TA = 25°C)                                                 Carrier Feedthrough Nulled to < - 65 dBm at TA = 25°C. (FLO = 2140 MHz,

                                                                                                                                                               I and Q Inputs at a bias of 400 mV)

                        40                                                                                                                           30

                                                                                                                                                     28        T = +85°C

                        35                                                                                                                           26

                                                                                                                                                               T = –40°C

                                                                                                                                                     24

                        30                                                                                                                           22

PERCENTAGE              25                                                                                                                           20

                                                                                                                                         PERCENTAGE  18

                        20                                                                                                                           16

                                                                                                                                                     14

                        15                                                                                                                           12

                                                                                                                                                     10

                        10                                                                                                                           8

                                                                                                                                                     6

                        5                                                                                                                            4

                                                                                                                                                     2

                        0                                                                                   03570-0-040                              0                                                                03570-0-038

                        –60      –55       –50  –45  –40            –35       –30  –25                                                               –75  –70  –65        –60  –55  –50  –45            –40  –35

                                           CARRIER FEEDTHROUGH (dBm)                                                                                                SIDEBAND SUPPRESSION (dBc)

                                                                                                                                                               AFTER NULLING TO < –50dBc AT +25°C

Figure 38. Carrier Feedthrough Distribution at FLO = 1900 MHz (FBB = 1 MHz,                                                              Figure 41. Sideband Suppression Distribution at Temperature Extremes, After

                            I and Q Inputs Driven in Quadrature at 1.2 Vp-p, TA = 25°C)                                                  Sideband Suppression Nulled to < -50 dBc at TA = 25°C. (FLO = 2140 MHz,

                                                                                                                                                          FBB = 1 MHz, I and Q Inputs biased at 0.4 V)

                            24

                            22

                            20

                            18

            PERCENTAGE      16

                            14

                            12

                            10

                            8

                            6

                            4

                            2

                            0                                                                  03570-0-041

                            –70  –65       –60  –55  –50       –45       –40  –35         –30

                                           CARRIER FEEDTHROUGH (dBm)

Figure 39. Carrier Feedthrough Distribution at FLO = 2140 MHz (FBB = 1 MHz,

                            I and Q Inputs Driven in Quadrature at 1.2 V p-p, TA = 25°C)

                                                                                               Rev.                      B  |  Page  13  of 28
AD8349                                                                                                             Data Sheet

CIRCUIT DESCRIPTION

OVERVIEW                                                                     V-TO-I CONVERTER

The AD8349 can be divided into five sections: the local oscil-               The differential baseband input voltages that are applied to the

lator (LO) interface, the baseband voltage-to-current (V-to-I)               baseband input pins are fed to two op amps that perform a

converter, the mixers, the differential-to-single-ended (D-to-S)             differential voltage-to-current conversion. The differential

amplifier, and the bias circuit. A detailed block diagram of the             output currents of these op amps then feed each of their

device is shown in Figure 42.                                                respective mixers.

                                                                             MIXERS

         LOIP                  PHASE                                         The AD8349 has two double-balanced mixers, one for the in-

         LOIN                  SPLITTER                                      phase channel (I channel) and one for the quadrature channel

                                                                             (Q channel). Both mixers are based on the Gilbert cell design of

         IBBP                                                                four cross-connected transistors. The output currents from the

         IBBN                                                                two mixers sum together in a pair of resistor-inductor (R-L)

                               Σ               OUT                           loads. The signals developed across the R-L loads are sent to the

         QBBP                                                   03570-0-043  D-to-S amplifier.

QBBN

               Figure 42. Block Diagram                                      D-TO-S AMPLIFIER

The LO interface generates two LO signals at 90 degrees of                   The output D-to-S amplifier consists of two emitter followers

phase difference to drive two mixers in quadrature. Baseband                 driving a totem pole output stage. Output impedance is estab-

signals are converted into currents by the V-to-I converters,                lished by the emitter resistors in the output transistors. The

which feed into the two mixers. The outputs of the mixers                    output of this stage connects to the output (VOUT) pin.

combine to feed the differential-to-single-ended amplifier,                  BIAS CIRCUIT

which provides a 50 Ω output interface. Reference currents to                A band gap reference circuit generates the proportional-to-

each section are generated by the bias circuit. Additionally, the            absolute-temperature (PTAT) reference currents used by

RF output is controlled by an output enable pin (ENOP), which                different sections. The band gap reference circuit also generates

is capable of switching the output on and off within 50 ns. A                a temperature stable current in the V-to-I converters to produce

detailed description of each section follows.                                a temperature independent slew rate.

LO INTERFACE                                                                 OUTPUT ENABLE

The LO interface consists of interleaved stages of buffer                    During normal operation (ENOP = high), the output current

amplifiers and polyphase phase splitters. An input buffer                    from the V-to-I converters feeds into the mixers, where they

provides a 50 Ω termination to the LO signal source driving                  mix with the two phases of LO signals. When ENOP is pulled

LOIP and LOIN. The buffer also increases the LO signal                       low, the V-to-I output currents are steered away from the

amplitude to drive the phase splitter. The phase splitter is                 mixers, thus turning off the RF output. Power to the final stage

formed by an R-C polyphase network that splits the buffered                  of LO drivers is also removed to minimize LO feedthrough.

LO signal into two parts in precise quadrature phase relation                Even when the output is disabled, the differential-to-single-

with each other. Each LO signal then passes through a buffer                 ended stage is still powered up to maintain constant output

amplifier to compensate for the signal loss through the phase                impedance.

splitter. The two signals pass through another polyphase

network to enhance the quadrature accuracy over the full

operating frequency range. The outputs of the second phase

splitter are fed into the driver amplifiers for the mixers’ LO

inputs.

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Data Sheet                                                                                                                             AD8349

BASIC CONNECTIONS

The basic connections for operating the AD8349 are shown in                 power of the output signal is at least a crest factor below the

Figure 43. A single power supply of between 4.75 V and 5.5 V is             AD8349’s output compression point. Refer to the Applications

applied to pins VPS1 and VPS2. A pair of ESD protection                     section for drive-level considerations in WCDMA and

diodes connect internally between VPS1 and VPS2, so these                   GSM/EDGE systems.

must be tied to the same potential. Both pins should be                     Reducing the baseband drive level also has the benefit of

individually decoupled using 100 pF and 0.1 μF capacitors to                increasing the bandwidth of the baseband input. This would

ground. These capacitors should be located as close as possible             allow the AD8349 to be used in applications requiring a high

to the device. For normal operation, the output enable pin,                 modulation bandwidth, e.g., as the IF modulator in high data-

ENOP, must be pulled high. The turn-on threshold for ENOP is                rate microwave radios.

2 V. Pins COM1, COM2, and COM3 should all be tied to the                    SINGLE-ENDED BASEBAND DRIVE

same ground plane through low impedance paths.

BASEBAND I AND Q INPUTS                                                     Where only single-ended I and Q signals are available, a

The I and Q inputs should be driven differentially. The typical             differential amplifier, such as the AD8132 or AD8138, can be

differential drive level (as used for characterization measure-             used to generate the required differential drive signal for the

ments) for the I and Q baseband signals is 1.2 V p-p, which is              AD8349.

equivalent to 600 mV p-p on each baseband input. The base-                  Figure 44 shows an example of a circuit that converts a ground-

band inputs have to be externally biased to a level between                 referenced, single-ended signal to a differential signal, and adds

400 mV and 500 mV. The optimum level for the best perfor-                   the required 400 mV bias voltage.

mance is 400 mV. The recommended drive level of 1.2 V p-p                   The baseband inputs can also be driven with a single-ended

does not indicate a maximum drive level. If operation closer to             signal biased to 400 mV, with the unused inputs biased to

compression is desired, the 1.2 V p-p differential limit can be             400 mV dc. This mode of operation is not recommended,

exceeded.                                                                   however, because any dc level difference between the bias level

For baseband signals with a high peak-to-average ratio (e.g.,               of the drive signal and the dc level on the unused input

CDDA or WCDMA), the peak signal level will have to be below                 (including the effect of temperature drift), can result in

the AD8349’s compression level in order to prevent clipping of              increased LO feedthrough. Additionally, the maximum low

the signal peaks. Clipping of signal peaks increases distortion.            distortion output power will be reduced by 6 dB.

In the case of CDMA and WCDMA inputs, clipping results in

an increase of signal leakage into adjacent channels. In general,

the baseband drive should be at a level where the peak signal

            IP                                                     1  IBBP          QBBP   16                       QP

                                                                   2  IBBN          QBBN   15

            IN                                                                                                      QN

                                                                   3  COM1          COM3   14

                                    200Ω                           4                       13

                                                                      COM1          COM3

                   5                1                                       AD8349                                  +VS

                         T1               100pF                    5  LOIN          VPS2   12  100pF         0.1µF

                         ETC1-1-13  2

                                          100pF                    6  LOIP          VOUT   11                       VOUT

            LO     4                3                                                                 100pF

                                                                   7  VPS1          COM3   10

                                200Ω                                                                                      03570-0-044

                                                                   8  ENOP          COM2   9

           +VS

                         0.1µF      100pF

                                                             Figure 43. Basic Connections

                                                                   Rev. B | Page 15 of 28
AD8349                                                                                                                                 Data Sheet

                                         +5V

              10kΩ

                                                                   +

              866Ω                                         0.1µF   10µF                    0.1µF     100pF                      100pF  0.1µF

                                   499Ω

              499Ω                       3

IIN                                8

              49.9Ω                           5

                                   2     AD8132

              499Ω          0.1µF             4                                                             VPS1         VPS2

                                   1     6

              24.8Ω                                                                                  IBBP

                                                                      +  10µF                        IBBN                       VOUT

                                                           0.1µF                                                          Σ

                                   499Ω

                                         –5V

                                                                                                                                LOIP

                                         +5V                                                         QBBP         PHASE

                                                                                                            SPLITTER

                                                                                                                                LOIN

                                                                                                     QBBN

                                                                   +  10µF                                        AD8349

                                                           0.1µF

                                   499Ω                                                                     COM1  COM2    COM3

              499Ω                       3

QIN                                8

              49.9Ω                           5

                                   2     AD8132

              499Ω          0.1µF             4

                                   1     6

              24.9Ω

                                                                      +  10µF                                                          03570-0-045

                                                           0.1µF

                                   499Ω

                                         –5V

                                                           Figure 44. Single-Ended IQ Drive Circuit

LO INPUT DRIVE LEVEL                                                           LO INPUT IMPEDANCE MATCHING

The local oscillator inputs are designed to be driven differen-                Single-ended LO sources are transformed into a differential

tially. The device is specified with an LO drive level of –6 dBm.              signal via a 1:1 balun (ETC1-1-13). A 200 Ω shunt resistor to

This level was chosen to provide the best noise performance.                   GND on each LO input on the device side of the balun reduces

Increasing the LO drive level degrades sideband suppression                    the return loss for the LO input port. Because the LO input pins

and increases carrier feedthrough, while improving noise                       are internally dc-biased, ac coupling capacitors must be used on

performance. Reducing the LO drive level creates the opposite                  each LO input pin.

effect: improved sideband suppression and reduced carrier

feedthrough.

FREQUENCY RANGE

The LO frequency range is from 700 MHz to 2700 MHz. These

limits are defined by the nature of the LO phase splitter

circuitry. The phase splitter generates LO drive signals for the

internal mixers, which are 90 degrees out of phase from each

other. Outside of the specified frequency range (700 MHz to

2700 MHz), this quadrature accuracy degrades, resulting in

poor sideband rejection performance. Figure 45 and Figure 46

show the sideband suppression of a typical device operating

outside the specified LO frequency range. The level of sideband

suppression and degradation is also influenced by manufac-

turing process variations.

                                                                   Rev. B | Page 16 of 28
Data Sheet                                                                                                                                                                                                        AD8349

                        4.0                                                                   0                                                           –10

                                                                                                                                                          –15

                        3.5                                                                   –10  SIDEBAND SUPPRESSION (dBc)  CARRIER FEEDTHROUGH (dBm)  –20

SSB OUTPUT POWER (dBm)  3.0                                                                   –20                                                         –25

                                                                  SSB                                                                                     –30

                                                                                                                                                                            SINGLE-ENDED LO DRIVE

                        2.5                                                                   –30                                                         –35

                                                                                                                                                          –40

                        2.0                                            USB                    –40

                                                                                                                                                          –45

                        1.5                                                                   –50                                                         –50

                                                                                                                                                          –55                                   DIFFERENTIAL LO DRIVE

                        1.0                                                                   –60  03570-0-046                                            –60                                                                      03570-0-049

                        300      350   400    450     500    550   600      650  700                                                                          700  900  1100  1300  1500  1700  1900  2100  2300  2500  2700

                                             LO FREQUENCY (MHz)                                                                                                               LO FREQUENCY (MHz)

                                 Figure 45. Sideband Suppression below 700 MHz                                                 Figure 48. LO Feedthrough vs. Frequency, Single-Ended vs. Differential LO

                        0                                                                     –40                                                                       Drive (Single-Sideband Modulation)

                        –1                                                                    –41                              RF OUTPUT

SSB OUTPUT POWER (dBm)                             USB                                             SIDEBAND SUPPRESSION (dBc)  The RF output is designed to drive a 50 Ω load, but should be

                        –2                                                                    –42

                                                                                              –43                              ac-coupled, as shown in Figure 43, because of internal dc

                        –3                                                                                                     biasing. The RF output impedance is close to 50 Ω and provides

                        –4                                                                    –44                              fairly good return loss over the specified operating frequency

                                                        SSB                                                                    range (see Figure 24). As a result, no additional matching

                        –5                                                                    –45                              circuitry is required if the output is driving a 50 Ω load. The

                        –6                                                                    –46                              output power of the AD8349 under nominal conditions

                        –7                                                                    –47                              (1.2 V p-p differential baseband drive, 400 mV dc baseband

                                                                                                                               bias, and a 5 V supply) is shown in Figure 7.

                        –8                                                                    –48  03570-0-047

                        2700     2750        2800     2850   2900       2950     3000                                          OUTPUT ENABLE

                                             LO FREQUENCY (MHz)                                                                The ENOP pin can be used to turn the RF output on and off.

                                 Figure 46. Sideband Suppression above 2700 MHz                                                This pin should be held high (greater than 2 V) for normal

                                                                                                                               operation. Taking ENOP low (less than 800 mV) disables the

SINGLE-ENDED LO DRIVE                                                                                                          output power and provides an off-isolation level of < –50 dBm

The LO input can be driven single-ended at the expense of                                                                      at the output.

higher LO feedthrough at most frequencies (see Figure 48).                                                                     Figure 49 and Figure 50 show the enable and disable time

LOIN is ac-coupled to ground, and LOIP is driven through a                                                                     domain responses of the ENOP function at 900 MHz. Typical

coupling capacitor from a single-ended 50 Ω source (see                                                                        enable and disable times are approximately 20 ns and

Figure 47).                                                                                                                    50 ns, respectively.

A 400 Ω shunt resistor on the signal-source side of the ac                                                                                                8                                                                  800

coupling capacitor was used for the measurement.                                                                                                          6                                                                  600

                                                                                                                                                          4                                                                  400

                                       100pF

                                                   5  LOIN                                                                                                2                                                                  200   VVOUT (mV)

                                                            AD8349                                                             (V)

                                       100pF                                                                                   VENOP                      0                                                                  0

                             LO                    6  LOIP                       03570-0-048

                                       400Ω                                                                                                               –2                                                                 –200

                                 Figure 47. Schematic for Single-Ended LO Drive                                                                           –4                                                                 –400

                                                                                                                                                          –6                                                                 –600

                                                                                                                                                          –8                                                                 –800              03570-0-050

                                                                                                                                                               0        20          40          60          80          100

                                                                                                                                                                                        TIME (ns)

                                                                                                                                                                        Figure 49. ENOP Enable Time, 900 MHz

                                                                                                   Rev. B | Page 17 of 28
AD8349                                                                                                                                                          Data Sheet

           8                                                            800                                                   1.50

           6                                                            600                                                   1.35

           4                                                            400                            p-p)                   1.20

                                                                                                       (V

                                                                                                       DIFFERENTIAL IQ SWING  1.05

           2                                                            200   VVOUT (mV)

VENOP (V)                                                                                                                     0.90

           0                                                            0

                                                                                                                              0.75

           –2                                                           –200

                                                                                                                              0.60

           –4                                                           –400                                                  0.45

           –6                                                           –600                                                  0.30

           –8                                                           –800              03570-0-051                         0.15                                                                   03570-0-053

               0       20   40            60  80                  100                                                               10  100                                                   1.103

                                TIME (ns)                                                                                               R3 ()

                       Figure 50. ENOP Disable Time, 900 MHz                                                                        Figure 52. Relationship Between R3 in Figure 51 and Peak

                                                                                                                                        Baseband Input Voltage

BASEBAND DAC INTERFACE                                                                                 BIASING AND FILTERING

The recommended baseband input swing and bias levels of the                                            A value of 40 Ω on R1 and R2 in Figure 51 will generate the

AD8349’s differential baseband inputs allow for direct                                                 required 400 mV dc bias. Note that this is independent of the

connection to most baseband DACs without the need for any                                              value of R3. Figure 52 shows the relationship between the value

external active components. Typically these DACs have a                                                of R3 and the peak baseband input voltage with the 40 Ω

differential full-scale output current from 0 mA to 20 mA on                                           resistors in place. From Figure 52, it can be seen that a value of

each differential output. These currents can be easily converted                                       240 Ω will provide a peak-to-peak swing of approximately

to voltages using ground-referenced shunt resistors. Most                                              1.2 V p-p differential into the AD8349’s baseband inputs.

baseband DACs for transmit chains are designed with two

DACs in a single package.                                                                              The closest available resistor values are 40.2 Ω and 240 Ω, and

AD9777 INTERFACE                                                                                       these values were used in the characterization of the AD8349

                                                                                                       when the DAC was used as a signal source.

The AD977x family of dual DACs is well suited to driving the                                           When using a DAC, low-pass image reject filters are typically

baseband inputs of the AD8349. The AD9777 is a dual 16-bit                                             used to eliminate images that are produced by the DAC. They

DAC that can generate either a baseband output or a complex                                            provide the added benefit of eliminating broadband noise that

IF using the device’s complex modulator.                                                               might feed into the modulator from the DAC.

The basic interface between the AD9777’s IOUT outputs and the                                          Figure 53 shows a single sideband spectrum at 2140 MHz. The

AD8349’s differential baseband inputs is shown in Figure 51.                                           baseband sine and cosine signals come from the digital output

The Resistors R1 and R2 set the dc bias level, and R3 sets the                                         of a Rohde & Schwarz AMIQ arbitrary waveform generator.

amplitude of the baseband input voltage swing.                                                         These signals drive the AD9777 dual DAC, which in turn drives

AD9777                                                            AD8349                               the AD8349’s baseband inputs. Note that the AD9777’s complex

                   73                                         1                                        modulator is not being used.

           IOUTA1                                                 IBBP

                       R1I      OPTIONAL                                                               Due to offset voltages, internal device mismatch, and imperfect

                                LOW-PASS      R3I                                                      quadrature over the AD8349’s operating range, the SSB

                                FILTER

                   72  R2I                                    2

           IOUTB1                                                 IBBN                                 spectrum has a number of undesirable components such as LO

                                                                                                       feedthrough and undesired sideband leakage. When the

                                                                                                       AD8349 is driven by a modulated baseband signal, (e.g. 8-PSK,

           IOUTA2  69                                         16                                       GMSK, QPSK, or QAM), these nonidealities will manifest

                                                                  QBBP

                       R1Q      OPTIONAL                                                               themselves as degraded error vector magnitude (EVM) and

                                LOW-PASS      R3Q

                       R2Q      FILTER                                                                 degraded spectral purity.

                   68                                         15

           IOUTB2                                                 QBBN                    03570-0-052

                   Figure 51. Basic AD9777 to AD8349 Interface

                                                                              Rev. B | Page 18 of 28
Data Sheet                                                                                                                                                           AD8349

                 10                                                                        the LO feedthrough is reduced by varying the differential offset

                                          SSB = 1.7dBm

                 0                        LO = –44.5dBm                                    voltages on the I and Q inputs (xBBP – xBBN), not by varying

                                          USB = –52dBc

                 –10                  THIRD HARMONIC = –36.8dBc                            the nominal bias level of 400 mV. This is easily accomplished by

                 –20                                                                       programming and then storing the appropriate DAC offset code

AMPLITUDE (dBm)  –30                                                                       required to minimize the LO feedthrough. This, however,

                                                                                           requires a dc-coupled path from the DAC to the I and Q inputs.

                 –40

                 –50                                                                       The procedure for reducing the LO feedthrough is simple. A

                                                                                           differential offset voltage is applied from the I DAC until the LO

                 –60                                                                       feedthrough reaches a trough. With this offset level held, a

                 –70                                                                       differential offset voltage is applied to the Q DAC until a lower

                 –80                                                          03570-0-054  trough is reached (This is an iterative process).

                 –90                                                                       Figure 54 shows a plot of LO feedthrough vs. I channel offset

                      CENTER 2.14GHz      SPAN 10MHz

                      Figure 53. AD8349 Single Sideband Spectrum at 2140 MHz               (in mV) after the Q channel offset has been nulled. This

                                                                                           suggests that the compensating offset voltage should have a

REDUCING UNDESIRED SIDEBAND LEAKAGE                                                        resolution of at least 100 µV to reduce the LO feedthrough to be

Undesired sideband leakage is the result of phase and amplitude                            less than –65 dBm. Figure 55 shows the single sideband

imbalances between the I and Q channel baseband signals.                                   spectrum at 2140 MHz after the nulling of the LO. The reduced

Therefore, to reduce the undesired sideband leakage, the                                   LO feedthrough can clearly be seen when compared with the

amplitude and phase of the baseband signals have to be                                     performance shown in Figure 53.

matched at the mixer cores. Because of mismatches in the                                   Compensated LO feedthrough degrades somewhat as the LO

baseband input paths leading to the mixers, perfectly matched                              frequency is moved away from the frequency at which the

baseband signals at the pins of the device may not be perfectly                            compensation was performed. This variation is very small

matched when they reach the mixers. Therefore, slight                                      across a 30 MHz or 60 MHz cellular band, however. This small

adjustments have to be made to the phase and amplitudes of the                             variation is due to the effects of LO-to-RF output leakage

baseband signals to compensate for these mismatches.                                       around the package and on the board.

Begin by making one of the inputs, say the I channel, the                                                             –52

reference signal. Then adjust the amplitude and phase of the                                                          –54

Q channel’s signal until the unwanted sideband power reaches a                             CARRIER FEEDTHROUGH (dBm)  –56

trough. The AD9777 has built-in gain adjust registers that allow

this to be performed easily. If an iterative adjustment is                                                            –58

performed between the amplitude and the phase, the undesired                                                          –60

sideband leakage can be minimized significantly.                                                                      –62

Note that the compensated sideband rejection performance                                                              –64

degrades as the operating baseband frequency is moved away

from the frequency at which the compensation was performed.                                                           –66

As a result, the frequency of the I and Q sine waves should be                                                        –68

approximately half the baseband bandwidth of the modulated                                                            –70                                                              03570-0-055

carrier. For example, if the modulator is being used to transmit                                                           3.0  3.5  4.0  4.5                   5.0  5.5

a single WCDMA carrier whose baseband spectrum spans from                                                                            IOPP-IOPN (mV)

dc to 3.84/2 MHz, the calibration could be effectively                                                                Figure 54. Plot of LO Feedthrough vs. I Channel Baseband Offset

performed with 1 MHz I and Q sine waves.                                                                                             (Q Channel Offset Nulled)

REDUCTION OF LO FEEDTHROUGH

Because the I and Q signals are being multiplied with the LO,

any internal offset voltages on these inputs will result in leakage

of the LO to the output. Additionally, any imbalance in the LO

to RF in the mixers will also cause the LO signal to leak through

the mixer to the RF output. The LO feedthrough is clearly

visible in the single sideband spectrum. The nominal LO

feedthrough of –42 dBm can be reduced further by applying

offset compensation voltages on the I and Q inputs. Note that

                                                                              Rev. B | Page 19 of 28
AD8349                                                                                                                                                              Data Sheet

                 10                                                                   IMPROVING THIRD HARMONIC DISTORTION

                 0                        SSB = 1.7dBm

                                          LO = –71.4dBm                               While sideband suppression can be improved by adjusting the

                                          USB = –52dBc

                 –10                  THIRD HARMONIC = –36.8dBc                       relative baseband amplitudes and phase, the only means

AMPLITUDE (dBm)  –20                                                                  available to reduce the third harmonic is to reduce the output

                 –30                                                                  power. (See Figure 19, Figure 20, and Figure 21). It is worth

                 –40                                                                  noting, however, that as the output power is reduced, the noise

                 –50                                                                  floor, in dBc, stays fairly constant at the higher end of the power

                                                                                      curve (Figure 56). This indicates that the output power can be

                 –60                                                                  reduced to a level that yields an acceptable third harmonic

                 –70                                                                  without incurring a signal-to-noise ratio penalty. The constant

                 –80                                                     03570-0-077  SNR vs. output power relationship also indicates that baseband

                 –90                                                                  voltage variations can be effectively used to control system

                      CENTER 2.14GHz      SPAN 10MHz                                  output power and/or regulate signal chain gain.

Figure 55. AD8349 Single Sideband Spectrum at 2140 MHz after LO Nulling

SIDEBAND SUPPRESSION AND LO FEEDTHROUGH                                                                       6                                                            –84

VS. TEMPERATURE                                                                                               4                                                            –86

In practical applications, reduction of LO feedthrough and                            SSB OUTPUT POWER (dBm)  2                                                            –88     MHz NOISE FLOOR (dBC/100kHz)

undesired sideband suppression can be performed as a one time                                                 0              940 SSB                                       –90

                                                                                                                             1960 SSB

calibration, with the required correction factors being stored in                                             –2             2140 SSB                                      –92

nonvolatile RAM. These compensation schemes hold up well                                                      –4                                                           –94

over temperature. Figure 40 and Figure 41 show the variation in                                               –6                                                           –96

LO feedthrough and sideband suppression over temperature                                                                                    1960 20 MHz NOISE

after compensation is performed at 25°C.                                                                      –8                            940 20 MHz NOISE               –98

                                                                                                              –10                           2140 20 MHz NOISE              –100

SINGLE SIDEBAND PERFORMANCE VS. BASEBAND                                                                                                                                           20

DRIVE LEVEL                                                                                                   –12                                                          –102

Figure 56 shows the SSB output power and noise floor in                                                       –14                                                          –104    03570-0-056

                                                                                                                   0.2  0.3  0.4  0.5  0.6  0.7  0.8  0.9      1.0    1.1  1.2

dBc/100 kHz versus baseband drive level at LO frequencies of                                                                 DIFFERENTIAL BASEBAND DRIVE (V p-p)

940 MHz, 1960 MHz, and 2140 MHz.                                                                              Figure 56. SSB POUT and 20 MHz Noise Floor vs. Baseband Drive Level

                                                                                                                             (FLO = 940 MHz, 1960 MHz, and 2140 MHz)

                                                                         Rev. B | Page 20 of 28
Data Sheet                                                                                                                                                                               AD8349

APPLICATIONS

3GPP WCDMA SINGLE-CARRIER APPLICATION                                                                                            –62                                                              –147

The interpolation filter used for the measurement of WCDMA                                                                       –63                                                              –148

performance is shown in Figure 57. This third order Bessel filter                                                                –64                   1960 ADJ CPR                               –149

has a 3 dB bandwidth of 12 MHz. While the 3GPP single                                                                            –65                                                              –150  NOISE FLOOR (dBm/Hz)

channel bandwidth is only 3.84 MHz, this wide 3 dB bandwidth                                                    ACPR (dB)        –66                                                              –151

of 12 MHz was driven by the need for a flat group delay out to                                                                   –67                                                              –152

                                                                                                                                       2140 ADJ CPR

at least half the bandwidth of the baseband signal. Figure 58                                                                    –68                                                              –153

shows a plot of a WCDMA spectrum at 2140 MHz using the                                                                           –69   1960 NOISE                                                 –154

3 GPP Test Model 1 (64 channels active). At an output power of                                                                   –70                                                              –155

                                                                                                                                       2140 NOISE

–17.3 dBm, an adjacent channel power ratio (ACPR) just shy of                                                                    –71                                                              –156

–69 dBc was measured.                                                                                                            –72                        –18                                   –157                        03570-0-060
                                                                                                                                 –26   –24  –22        –20       –16  –14   –12     –10       –8

                                                                                                                                                       CHANNEL POWER (DBM)

Figure 59 shows the variation in ACPR with output power at                                                      Figure 59. Single-Carrier WCDMA ACPR and Noise Floor (dBm/Hz) at 30 MHz

1960 MHz and 2140 MHz. It also shows the noise floor                                                                                  Carrier Offset vs. Channel Power at 1960 MHz and 2140 MHz

measured at an offset of 30 MHz from the center of the modu-                                                                                (Test Model 1 with 64 Active Channels)

lated WCDMA signal. From the graphs, it can be seen that there                                                  WCDMA MULTICARRIER APPLICATION

is an optimal output power at which to operate that delivers the                                                The high dynamic range of the AD8349 also permits use in

best ACPR. If the output power is increased beyond that point,                                                  multicarrier WCDMA applications. Figure 60 shows a 4-carrier

the ACPR degrades as the result of increased distortion. Below                                                  WCDMA spectrum at 1960 MHz. At a per-carrier power of

that optimum, the ACPR degrades due to a reduction in the                                                       –24.2 dBm, an ACPR of –60.4dB is achieved. Figure 61 shows

signal-to-noise ratio of the signal.                                                                            the variation in ACP and noise floor (dBc/Hz) with output

AD9777                                                                        AD8349                            power.

                         73                        680nH            1                                                            –30   CH PWR = –24.2dBm

                 IOUTA1                                                 IBBP                                                           ADJ CPR = –60.4dB

                               40.2Ω                                                                                             –40   ALT CPR = –63.1dB

                                            100pF  270pF      240Ω

                               40.2Ω                                                                                             –50

                         72                                         2

                 IOUTB1                            680nH                IBBN                                                     –60

                                                                                                                AMPLITUDE (dBm)  –70

                         69                        680nH            16

                 IOUTA2                                                 QBBP                                                     –80

                               40.2Ω                                                                                             –90

                                            100pF  270pF      240Ω

                         68    40.2Ω                                15                                                           –100

                 IOUTB2                            680nH                QBBN

                                                                                                   03570-0-058                   –110

                         Figure 57. Single-Carrier WCDMA Application Circuit                                                     –120                                                                   03570-0-062

                                      (DAC-Modulator Interconnect)                                                               –130

                 –33                                                                                                                   CENTER 1.96GHz       4MHz/                SPAN 40MHz

                 –40                                      CH PWR = –17.3dBm

                                                          ADJ CPR = –68.7dB                                                            Figure 60. 4-Carrier WCDMA Spectral Plot at 1960 MHz,

                 –50                                      ALT CPR = –72.7dB                                                            Including Adjacent and Alternate Channel Power Ratio

                 –60

AMPLITUDE (dBm)  –70

                 –80

                 –90

                 –100

                 –110

                 –120

                         ALT          ADJ          CH     ADJ       ALT               03570-0-059

                 –130    LO             LO                UP            UP

                       CENTER  2.14GHz                    SPAN 24.6848MHz

                       Figure 58. Single-Carrier WCDMA Spectral Plot at 2140 MHz,

                       including Adjacent and Alternate Channel Power Ratio

                                                                                      Rev. B | Page 21 of 28
AD8349                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          Data Sheet

                                                                      –54                                                                        –144                              400kHz AND 600kHz SPECTRAL MASK (dBc/30kHz)                                        –50                                                                   4.0

                                                                      –55                                                                                                                                                       (dBc/100kHz)                          –55

                                                                      –56                                                                        –146                                                                                                                 –60                                                                   3.5

ALT AND ADJ CPR (dB)                                                  –57                                       2140 ADJ CPR                           50MHz NOISE FLOOR (dBm/Hz)                                                                                     –65

                                                                                                                                                 –148                                                                                                                                                                   400kHz

                                                                      –58                                 1960 ADJ CPR                                                                                                          6MHz OFFSET NOISE FLOOR               –70                                                                   3.0

                                                                      –59                                                                                                                                                                                             –75             600kHz

                                                                      –60                                                                        –150                                                                                                                 –80                                                                   2.5  EVM%

                                                                      –61                                                                                                                                                                                             –85   PEAK NOISE FLOOR

                                                                      –62                             2140 ALT CPR                               –152                                                                                                                 –90                             EVM                                   2.0

                                                                                                                              1960 ALT CPR

                                                                      –63                                                                                                                                                                                             –95

                                                                      –64       1960 NOISE                                                       –154                                                                                                                 –100                                                                  1.5

                                                                      –65                                                                                                                                                                                             –105                        AVERAGE NOISE FLOOR

                                                                                     2140 NOISE                                                  –156

                                                                      –66                                                                              03570-0063                                                                                                     –110                                                                  1.0  03570-0066

                                                                      –29       –28  –27   –26   –25  –24  –23  –22     –21  –20  –19  –18  –17                                                                                                                       –14   –12  –10  –8          –6       –4       –2       0   2       4

                                                                                                  CHANNEL POWER (dBm)                                                                                                                                                                 CHANNEL POWER (dBm)

Figure 61. 4-Carrier WCDMA Adjacent and Alternate Channel Power Ratio                                                                                                                                                                                                 Figure 63. 8-PSK EVM, Spectral Performance, and Noise Floor

                                                                            and 50 MHz Noise Floor (dBm/Hz) vs. Per-Channel Power                                                                                                                                           vs. Channel Power (Frequency = 885 MHz)

                                                                                           at 1960 MHz and 2140 MHz                                                                400kHz AND 600kHz SPECTRAL MASK (dBc/30kHz)                                        –50                                                                   4.0

                                                                                                                                                                                                                                (dBc/100kHz)                          –55

GSM/EDGE APPLICATION                                                                                                                                                                                                                                                  –60                                                                   3.5

Figure 62 and Figure 64 show plots of GMSK error vector                                                                                                                                                                                                               –65                                                        400kHz

magnitude (EVM), spectral performance, and noise floor                                                                                                                                                                          6MHz OFFSET NOISE FLOOR               –70                                                                   3.0

(dBc/100 kHz at 6 MHz carrier offset) at 885 MHz and                                                                                                                                                                                                                  –75             600kHz

1960 MHz. Based on spectral performance, a maximum output                                                                                                                                                                                                             –80                                  PEAK NOISE FLOOR                 2.5  EVM%

power level of around 2 dBm is appropriate. Note, however, that                                                                                                                                                                                                       –85

as the output power decreases below this level, there is only a                                                                                                                                                                                                       –90                                                                   2.0

                                                                                                                                                                                                                                                                                      AVERAGE NOISE FLOOR

very slight increase in the dBc noise floor. This indicates that                                                                                                                                                                                                      –95

baseband drive variation can be used to control or correct the                                                                                                                                                                                                        –100                                                                  1.5

gain of the signal chain over a range of at least 5 dB, with little                                                                                                                                                                                                   –105

or no SNR penalty.                                                                                                                                                                                                                                                    –110                                     EVM                          1.0

                                                                                                                                                                                                                                                                      –13   –11  –9   –7          –5       –3       –1       1   3       5       03570-0067

Figure 63 and Figure 65 show plots of 8-PSK EVM, spectral                                                                                                                                                                                                                             CHANNEL POWER (dBm)

performance, and noise floor at 885 MHz and 1960 MHz.                                                                                                                                                                                                                 Figure 64. GMSK EVM, Spectral Performance, and Noise Floor

                                                                                                                                                                                                                                                                            vs. Channel Power (Frequency = 1960 MHz)

An LO drive level of approximately –6 dBm is recommended                                                                                                                           400kHz AND 600kHz SPECTRAL MASK (dBc/30kHz)                                        –50                                                                   4.0

for GMSK and 8-PSK. A higher LO drive power will improve                                                                                                                                                                        6MHz OFFSET NOISE FLOOR (dBc/100kHz)  –55

the noise floor slightly; however, it also tends to degrade EVM.                                                                                                                                                                                                      –60                                                                   3.5

400kHz AND 600kHz SPECTRAL MASK (dBc/30kHz)                           –50                                                                        4.0                                                                                                                  –65

                                             (dBc/100kHz)             –55                                                         400kHz                                                                                                                              –70                                                                   3.0

                                                                      –60                                                                        3.5                                                                                                                  –75                                                400kHz

                                                                                           EVM                                                                                                                                                                        –80                                                                   2.5  EVM%

                                                                      –65                                                                                                                                                                                                                                                       600kHz

                                                                      –70                                                                        3.0                                                                                                                  –85

                                             6MHz OFFSET NOISE FLOOR                                                                                                                                                                                                  –90        PEAK NOISE FLOOR                                           2.0

                                                                      –75                                                           600kHz                                                                                                                                                    AVERAGE NOISE FLOOR

                                                                      –80                                                                        2.5   EVM%                                                                                                           –95

                                                                      –85                                                                                                                                                                                             –100                                                                  1.5

                                                                      –90            PEAK  NOISE  FLOOR                                          2.0                                                                                                                  –105

                                                                                                                                                                                                                                                                      –110                                          EVM                     1.0

                                                                      –95                                                                                                                                                                                             –14   –12  –10          –8      –6       –4        –2      0       2       03570-0068

                                                                      –100                                                                       1.5                                                                                                                                  CHANNEL POWER (dBm)

                                                                      –105                                 AVERAGE   NOISE   FLOOR                                                 Figure 65. 8-PSK EVM, Spectral Performance, and Noise Floor vs. Channel

                                                                      –110                                                                       1.0   03570-0065                                                                                                                Power (Frequency = 1960 MHz)

                                                                           –10       –8    –6         –4   –2           0     2        4    6

                                                                                                 CHANNEL POWER (dBm)

                                                                           Figure 62.GMSK EVM, Spectral Performance, and Noise Floor

                                                                                     vs. Channel Power (Frequency = 885 MHz)

                                                                                                                                                       Rev. B | Page 22 of 28
Data Sheet                                                                                                                       AD8349

SOLDERING INFORMATION                                           Table 5. ADF4360 Family Operating Frequencies

The AD8349 is available in a 16-lead TSSOP package with an      ADI Model                   Output Frequency Range (MHz)

exposed paddle. The exposed paddle must be soldered to the      ADF4360-1                   2150/2450

exposed metal of a ground plane for a lowered thermal           ADF4360-2                   1800/2150

impedance and reduced inductance to ground. This results in a   ADF4360-3                   1550/1950

junction-to-air thermal impedance (θJA) of 30°C/W. If multiple  ADF4360-4                   1400/1800

ground planes are present, the area under the exposed paddle    ADF4360-5                   1150/1400

should be stitched together with vias.                          ADF4360-6                   1000/1250

LO GENERATION USING PLLS                                        ADF4360-7                   Lower frequencies set by external L

Analog Devices has a line of PLLs that can be used for          TRANSMIT DAC OPTIONS

generating the LO signal. Table 4 lists the PLLs together with

their maximum frequency and phase noise performance.            The AD9777 recommended in the previous sections of this data

                                                                sheet is by no means the only DAC that can be used to drive the

Table 4. ADI  PLL Selection Table                               AD8349. There are other DACs that are appropriate, depending

              Frequency FIN             At 1 kHz Phase Noise    on the level of performance required. Table 6 lists the dual

ADI Model     (MHz)                     dBc/Hz, 200 kHz PFD     Tx-DACs that ADI offers.

ADF4111BRU    1200                      –78

ADF4111BCP    1200                      –78                     Table 6. ADI Dual Tx – DAC Selection Table

ADF4112BRU    3000                      –86                     Part                    Resolution (Bits)  Update Rate (MSPS Min)

ADF4112BCP    3000                      –86                     AD9709                  8                  125

ADF4117BRU    1200                      –87                     AD9761                  10                 40

ADF4118BRU    3000                      –90                     AD9763                  10                 125

                                                                AD9765                  12                 125

Analog Devices also offers the ADF4360 fully integrated         AD9767                  14                 125

synthesizer and VCO on a single chip that offers differential   AD9773                  12                 160

outputs for driving the local oscillator input of the AD8349.   AD9775                  14                 160

This means that the user can eliminate the use of the balun     AD9777                  16                 160

necessary for the single-ended-to-differential conversion. The

ADF4360 comes as a family of chips with six operating

frequency ranges. One can be chosen depending on the local

oscillator frequency required. The user should be aware that

while the use of the integrated synthesizer might come at the

expense of slightly degraded noise performance from the

AD8349, it can be a much cheaper alternative to a separate PLL

and VCO solution. Figure 61 shows the options available.

                                                                Rev. B | Page 23 of 28
AD8349                                                                                                                                             Data Sheet

EVALUATION BOARD

A populated AD8349 evaluation board is available.                                  board so that heat may be applied under the AD8349 for easy

The AD8349 has an exposed paddle underneath the package,                           removal and replacement of the DUT.

which is soldered to the board. The evaluation board is

designed without any components on the underside of the

        YuPing Toh

        Mike Chowkwanyun

                                                                      03570-0-074                                                                  03570-0-073

                    Figure 66. Layout of Evaluation Board, Top Layer                                       Figure 67. Evaluation Board Silkscreen

Table 7. Evaluation Board Configuration Options

Component                 Function                                                                                         Default Condition

TP1, TP4, TP3             Power Supply and Ground Vector Pins.                                                             Not applicable

SW1, ENOP,                Output Enable: Place in the A position to connect the ENOP pin to +VS via pull-up resistor R10.  SW1 = A

TP2                       Place in the B position to disable the device by grounding the pin ENOP through a 49.9 Ω pull-

                          down resistor. The device may be enabled via an external voltage applied to the SMA connector

                          ENOP or TP2.

R1, R2, R5, R9,           Baseband Input Filters: These components can be used to implement a low-pass filter for the      R1, R2, R5, R9 = 0 Ω,

C8–C11                    baseband signals.                                                                                C8 – C11 = OPEN

                                                                                   Rev. B | Page 24 of 28
Data  Sheet                                                                                                                                  AD8349

                                                  C8                                  C9

                                       R1      OPEN                AD 8349            OPEN          R2

      IP                                               1  IBBP        QBBP        16                                      QP

                                   0Ω                                                               0Ω

                                   R9                                                               R5

      IN                           0Ω             C11  2  IBBN        QBBN        15                0Ω                    QN

                                                                                      C10

                                               OPEN                                   OPEN

                                                       3  COM1        COM3        14

                                         TP4                                                 TP1                    TP3

                                       GND                                                   GND                    VPOS

                           R3                          4  COM1        COM3        13

                           200Ω            C1

                                           100pF                                                        R11

                                                       5  LOIN              VPS2  12                    0Ω                +VS

             R6                            C2                                                C5              C6

             OPEN                          100pF                                             100pF           0.1µF

      LO               T1                              6  LOIP        VOUT        11

                   ETC-1-1-13      R4

                                   200Ω

                                                       7  VPS1        COM3        10         C7

                                                                                             100pF

      +VS                      R7                      8  ENOP        COM2        9                                       VOUT

                       C3                  C4

                   0.1µF       0Ω          100pF

                                                              TP2

                 R10                                          ENOP

                 10kΩ

                                                                   A

      ENOP

                                                                   B

                                                          R8

                                                       49.9Ω                                                                    03570-0-072

                                                      Figure 68. Evaluation Board Schematic

                                                          Rev. B | Page 25 of 28
AD8349                                                                                                                                Data Sheet

CHARACTERIZATION SETUPS

SSB SETUP

The primary setup used to characterize the AD8349 is shown in                         Two HP34907 plug-ins were used to provide additional

Figure 69. This setup was used to evaluate the product as a                           miscellaneous dc and control signals to the interface board. The

single-sideband modulator. The interface board has circuitry                          LO input was driven directly by an RF signal generator and the

that converts the single-ended I and Q inputs from the arbitrary                      output was measured directly with a spectrum analyzer. With

function generator to differential inputs with a dc bias of                           the I channel driven by a sine wave and the Q channel by a

400 mV. Additionally, the interface board provides connections                        cosine wave, the lower sideband is the single sideband (SSB)

for power supply routing. The HP34970A and its associated                             output. The typical SSB output spectrum is shown in Figure 53.

plug-in 34901 were used to monitor power supply currents and

voltages being supplied to the AD8349 characterization board.

                                                                 IEEE      HP34970A

                                                                   D1             D2        D3

                                                                   34901      34907   34907

                                                                   D1             D2        D3

                         +15V MAX                                VPS1                             TEKAFG2020

                                 COM                                       INTERFACE        I_IN  OUTPUT_1

           IEEE          +25V MAX                                             BOARD                                IEEE

                                                                 VN                         Q_IN  OUTPUT_2

                         –25V MAX

           HP3631                                                GND                              ARB FUNCTION GEN

                                                                 VP    P1     IN  IP  QP    QN

                                                                   IP             QP

           AGILENT                                           IN        AD8349         QN

                         E4437B                                  CHARACTERIZATION                         HP8561E

           IEEE                RFOUT                         LO        BOARD

                                                             ENOP                     VOUT        RF I/P

                                                                          P1

                                                                                                  SPECTRUM         IEEE

                                                                                                  ANALYZER               03570-0-076

                         IEEE  PC CONTROLLER

                                 Figure 69. Characterization Board SSB Test Setup

                                                                 Rev. B | Page 26 of 28
Data Sheet                                                                                                                                      AD8349

OUTLINE DIMENSIONS

                                                  5.10

                                                  5.00

                                                  4.90

                                         16             9

                                                              4.50                                   3.05

                                                              4.40                   EXPOSED         3.00 SQ

                                                              4.30                   PAD

                                                                                                     2.95

                                         1                          6.40

                                                        8           BSC

                                             TOP VIEW                     BOTTOM VIEW                FOR PROPER CONNECTION OF

                                                              1.05                                   THE EXPOSED PAD, REFER TO

                            1.20 MAX                          1.00                                   THE PIN CONFIGURATION AND

                                                              0.80  8°                               FUNCTION DESCRIPTIONS

                                                                    0°                               SECTION OF THIS DATA SHEET.

                            0.15                                          0.20

                            0.05             0.65 BSC   0.30              0.09                 0.75

                            SEATING                     0.19                                   0.60

                            PLANE

                            COPLANARITY                                                        0.45                               02-17-2012-A

                            0.10

                                                  COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-153-ABT

                                         Figure 70. 16-Lead Thin Shrink Small Outline with Exposed Pad [TSSOP_EP]

                                                                          (RE-16-2)

                                                              Dimensions shown in millimeters

ORDERING GUIDE

Model1                                Temperature Range (°C)              Package Description                               Package             Option

AD8349ARE-REEL7                       –40 to +85                          16-Lead TSSOP_EP, 7" Tape and Reel                RE-16-2

AD8349AREZ                            –40 to +85                          16-Lead TSSOP_EP, Tube                            RE-16-2

AD8349AREZ-RL7                        –40 to +85                          16-Lead TSSOP_EP, 7" Tape and Reel                RE-16-2

AD8349-EVALZ                                                              Evaluation Board

1 Z = RoHS Compliant Part.

                                                                    Rev. B | Page 27 of 28
AD8349                                                                                       Data Sheet

NOTES

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        D03570-0-2/12(B)

                                                                     Rev. B | Page 28 of 28
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