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MAX2121BETI+

器件型号:MAX2121BETI+
器件类别:热门应用    无线_射频_通信   
厂商名称:Maxim Integrated
厂商官网:https://www.maximintegrated.com/en.html
标准:
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器件描述

Tuners Satellite Tuner

参数

产品属性属性值
Product AttributeAttribute Value
制造商:
Manufacturer:
Maxim Integrated
产品种类:
Product Category:
Tuners
RoHS:YES
类型:
Type:
Satellite
NF - Noise Figure:9 dB
Maximum Frequency:2.175 GHz
Minimum Frequency:925 MHz
工作电源电压:
Operating Supply Voltage:
3.3 V
最小工作温度:
Minimum Operating Temperature:
- 40 C
最大工作温度:
Maximum Operating Temperature:
+ 85 C
封装 / 箱体:
Package / Case:
TQFN-EP-28
封装:
Packaging:
Tube
Bus Type:2-Wire, I2C
商标:
Brand:
Maxim Integrated
安装风格:
Mounting Style:
SMD/SMT
工作电源电流:
Operating Supply Current:
148 mA
产品类型:
Product Type:
Tuners
工厂包装数量:
Factory Pack Quantity:
60
子类别:
Subcategory:
Wireless & RF Integrated Circuits
电源电压-最大:
Supply Voltage - Max:
3.47 V
电源电压-最小:
Supply Voltage - Min:
3.13 V
单位重量:
Unit Weight:
0.002233 oz

MAX2121BETI+器件文档内容

19-5959; Rev 1; 7/12

EVAALVUAAILTAIOBNLEKIT

              Complete             Direct-Conversion                                                            L-Band                     Tuner

                        General Description                                                                                                Features              MAX2121

The MAX2121 low-cost, direct-conversion tuner IC is          o  925MHz to 2175MHz Frequency Range

designed for satellite set-top and VSAT applications.        o  Monolithic VCO

The device directly converts the satellite signals from         Low Phase Noise: -97dBc/Hz at 10kHz

the LNB to baseband using a broadband I/Q downcon-              No Calibration Required

verter. The operating frequency range extends from           o  High Dynamic Range: -75dBm to 0dBm

925MHz to 2175MHz.                                           o  Integrated LP Filters: 123.75MHz

The device includes an LNA and an RF variable-gain           o  Single +3.3V ±5% Supply

amplifier, I and Q downconverting mixers, and base-          o  Low-Power Standby Mode

band lowpass filters and digitally controlled baseband       o  Address Pin for Multituner Applications

variable-gain amplifiers. Together, the RF and base-

band variable-gain amplifiers provide more than 80dB         o  Differential I/Q Interface

of gain control range.                                       o  I2C 2-Wire Serial Interface

The device includes fully monolithic VCOs, as well as a      o  Very Small, 5mm x 5mm, 28-Pin TQFN Package

complete  fractional-N  frequency  synthesizer.

Additionally, an on-chip crystal oscillator is provided                                                Ordering Information

along with a buffered output for driving additional tuners

and demodulators. Synthesizer programming and device                    PART                       TEMP RANGE                           PIN-PACKAGE

configuration are accomplished with a 2-wire serial inter-   MAX2121ETI+                           -40°C to +85°C                          28 TQFN-EP*

face. The IC features a VCO autoselect (VAS) function

that automatically selects the proper VCO. For multituner    *EP = Exposed pad.

applications, the device can be configured to have one       +Denotes a lead(Pb)-free/RoHS-compliant package.

of two 2-wire interface addresses. A low-power standby

mode is available whereupon the signal path is shut                                                             Functional Diagram

down while leaving the reference oscillator, digital inter-

face, and buffer circuits active, providing a method to                       ADDR    SCL                       VCC_BB   QDC-     QDC+        IDC-

reduce power in single and multituner applications.                                                    SDA

The device is the most advanced broadband/VSAT                             +  28      27               26       25       24       23         22

DBS tuner available. The low noise figure eliminates the     VCC_RF2    1                                                         DC OFFSET         21  IDC+

need for an external LNA. A small number of passive                                   INTERFACE LOGIC                             CORRECTION

components are needed to form a complete broadband                                    AND CONTROL               MAX2121

satellite tuner DVB-S2 RF front-end solution. The tuner      VCC_RF1    2                                                                           20  IOUT-

is available in a very small, 5mm x 5mm, 28-pin thin                                                                                                    IOUT+

QFN package.                                                    GND     3                                                                           19

                        Applications                            RFIN    4                                                                           18  QOUT-

VSATs                                                           GC1     5                                                                               QOUT+

                                                                                                                                                    17

                                                                                      DIV2/DIV4                 FREQUENCY

                                                                VCC_LO  6                                       SYNTHESIZER                         16  VCC_DIG

                                                                                 EP

                                                             VCC_VCO    7                                                                           15  REFOUT

                                                                              8       9                10       11         12     13          14

                                                                              BYPVCO  TUNEVCO          GNDTUNE  GNDSYN     CPOUT  VCC_SYN     XTAL

For pricing, delivery, and ordering information, please contact Maxim Direct                                                                            1

at 1-888-629-4642, or visit Maxim’s website at www.maxim-ic.com.
         Complete Direct-Conversion L-Band Tuner

MAX2121  ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS

         VCC_ to GND .........................................................-0.3V to +3.9V  Operating Temperature Range .............................-40°C to +85°C

         All Other Pins to GND.................................-0.3V to (VCC + 0.3V)          Junction Temperature ......................................................+150°C

         RF Input Power: RFIN .....................................................+10dBm     Storage Temperature Range .............................-65°C to +160°C

         BYPVCO, CPOUT, XTAL, REFOUT, IOUT_, QOUT_ , IDC_,                                    Lead Temperature (soldering, 10s) .................................+300°C

            QDC_ to GND Short-Circuit Protection...............................10s            Soldering Temperature (reflow) .......................................+260°C

         Continuous Power Dissipation (TA = +70°C)

            TQFN (derate 34.5mW/°C above +70°C) ......................2.75W

         Stresses beyond those listed under “Absolute Maximum Ratings” may cause permanent damage to the device. These are stress ratings only, and functional

         operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated in the operational sections of the specifications is not implied. Exposure to

         absolute maximum rating conditions for extended periods may affect device reliability.

            CAUTION! ESD SENSITIVE DEVICE

         DC ELECTRICAL CHARACTERISTICS

         (MAX2121 Evaluation Kit: VCC_ = +3.13V to +3.47V, fXTAL = 27MHz, TA = -40°C             to +85°C, VGC1   = +0.5V (max gain), default register

         settings except BBG[3:0] = 1011. No input signals at RF, baseband I/Os are              open circuited.  Typical values measured at VCC =

         +3.3V, TA = +25°C, unless otherwise noted.) (Note 1)

                 PARAMETER                                       CONDITIONS                                       MIN    TYP   MAX    UNITS

         SUPPLY

         Supply Voltage (VCC_)                                                                                    3.13   3.3   3.47                                     V

         Supply Current                    Receive mode, bit STBY = 0                                                    148   200                                      mA

                                           Standby mode, bit STBY = 1                                                    3

         ADDRESS SELECT INPUT (ADDR)

         Digital Input-Voltage High, VIH                                                                          2.4                                                   V

         Digital Input-Voltage Low, VIL                                                                                        0.5                                      V

         Digital Input-Current High, IIH                                                                                       50                                       µA

         Digital Input-Current Low, IIL                                                                           -50                                                   µA

         ANALOG GAIN-CONTROL INPUT (GC1)

         Input Voltage Range               Maximum gain = 0.5V                                                    0.5          2.7                                      V

         Input Bias Current                                                                                       -50          +50                                      µA

         VCO TUNING VOLTAGE INPUT (TUNEVCO)

         Input Voltage Range                                                                                      0.4          2.3                                      V

         2-WIRE SERIAL INPUTS (SCL, SDA)

         Clock Frequency                                                                                                       400    kHz

         Input Logic-Level High                                                                                   0.7 x                                                 V

                                                                                                                  VCC

         Input Logic-Level Low                                                                                                 0.3 x                                    V

                                                                                                                               VCC

         Input Leakage Current             Digital inputs = GND or VCC                                                   ±0.1  ±1                                       µA

         2-WIRE SERIAL OUTPUT (SDA)

         Output Logic-Level Low            ISINK = 1mA (Note 2)                                                                0.4                                      V

         2
                 Complete Direct-Conversion L-Band Tuner

AC ELECTRICAL CHARACTERISTICS                                                                                                           MAX2121

(MAX2121 Evaluation Kit: VCC = +3.13V to +3.47V, TA = -40°C to +85°C, default register settings except BBG[3:0] = 1111. Typical

values measured at VCC = +3.3V, TA = +25°C, unless otherwise noted.) (Note 1)

           PARAMETER                                CONDITIONS                           MIN   TYP     MAX   UNITS

MAIN SIGNAL PATH PERFORMANCE

Minimum Gain                    fIN = 2175MHz                                            72    78                                dB

Gain Flatness                   925MHz to 2175MHz (Note 2)                                     4       6                         dB

Input Frequency Range           (Note 3)                                                 925           2175  MHz

RF Gain-Control Range (GC1)     0.5V < VGC1 < 2.7V                                       65    73                                dB

Baseband Gain-Control Range     Bits BBG[3:0] = 1111 to 0000                             11.5  13.5                              dB

In-Band Input IP3               (Note 4)                                                       +2            dBm

Out-of-Band Input IP3           (Note 5)                                                       +15           dBm

Input IP2                       (Note 6)                                                       +40           dBm

                                VGC1 is set to 0.5V (maximum RF gain) and BBG[3:0]

                                is adjusted to give a 1VP-P baseband output level for a        8

Noise Figure                    -75dBm CW input tone at 1500MHz                                                                  dB

                                Starting with the same BBG[3:0] setting as above,              9       12

                                VGC1 is adjusted to back off RF gain by 10dB (Note 2)

Minimum RF Input Return Loss    925MHz < fRF < 2175MHz, in 75 system                          12                                dB

BASEBAND OUTPUT CHARACTERISTICS

Nominal Output Voltage Swing    RLOAD = 200//5pF                                        0.5   1             VP-P

I/Q Amplitude Imbalance         Measured at 500kHz                                                     ±1                        dB

I/Q Quadrature Phase Imbalance  Measured at 500kHz                                                     3.5   Degrees

Single-Ended I/Q Output         Real ZO, from 1MHz to 140MHz                                   24                                

Impedance

Output 1dB Compression Voltage  Differential                                                   3             VP-P

Baseband Highpass -3dB          47nF capacitors at IDC_, QDC_                                  400                               Hz

Frequency Corner

BASEBAND LOWPASS FILTERS (5th-Order Butterworth with 1st-Order Group Delay Compensation)

Filter Bandwidth (-3dB)                                                                        123.75        MHz

Rejection Ratio                 At 247.5MHz                                                    31                                dB

Group Delay                     Up to 0.5dB bandwidth                                          1.0                               ns

3dB Bandwidth Tolerance                                                                                ±10                       %

FREQUENCY SYNTHESIZER

RF-Divider Frequency Range                                                               925           2175  MHz

RF-Divider Range (N)                                                                     19            251

Reference-Divider Frequency                                                              12            30    MHz

Range

Reference-Divider Range (R)                                                              1             1

Phase-Detector Comparison                                                                12            30    MHz

Frequency

                                                                                                                                     3
         Complete Direct-Conversion L-Band Tuner

MAX2121  AC ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued)

         (MAX2121 Evaluation Kit: VCC = +3.13V to +3.47V, TA = -40°C to +85°C, default register settings except BBG[3:0] = 1111. Typical

         values measured at VCC = +3.3V, TA = +25°C, unless otherwise noted.) (Note 1)

                   PARAMETER                                            CONDITIONS         MIN  TYP   MAX                                UNITS

         VOLTAGE-CONTROLLED OSCILLATOR AND LO GENERATION

         Guaranteed LO Frequency Range                                                     925        2175                               MHz

                                                 fOFFSET = 10kHz                                -97

         LO Phase Noise                          fOFFSET = 100kHz                               -100                                     dBc/H z

                                                 fOFFSET = 1MHz                                 -122

         XTAL/REFERENCE OSCILLATOR INPUT AND OUTPUT BUFFER

         XTAL Oscillator Frequency               Parallel-resonance-mode crystal (Note 7)  12         30                                 MHz

         Range fXTAL

         Input Overdrive Level                   AC-coupled sine-wave input                0.5  1     2.0                                VP-P

         XTAL Output-Buffer Divider                                                        1          8

         Range

         XTAL Output Voltage Swing               12MHz to 30MHz, CLOAD = 10pF              1    1.5   2                                  VP-P

         XTAL Output Duty Cycle                                                                 50                                         %

         Note  1:  Min/max values are production tested at TA = +25°C. Min/max limits at TA = -40°C and TA = +85°C are guaranteed by

                   design and characterization.

         Note  2:  Guaranteed by design and characterization at TA = +25°C.

         Note  3:  Input gain range specifications met over this band.

         Note  4:  In-band IIP3 test conditions: GC1 set to provide the nominal baseband output drive when mixing down a -23dBm tone at

                   2175MHz to 5MHz baseband (fLO = 2170MHz). Baseband gain is set to its default value (BBG[3:0] = 1011). Two tones at

                   -26dBm each are applied at 2174MHz and 2175MHz. The IM3 tone at 3MHz is measured at baseband, but is referred to the

                   RF input.

         Note  5:  Out-of-band IIP3 test conditions: GC1 set to provide nominal baseband output drive when mixing down a -23dBm tone at

                   2175MHz to 5MHz baseband (fLO = 2170MHz). Baseband gain is set to its default value (BBG[3:0] = 1011). Two tones at

                   -20dBm each are applied at 1919MHz and 1663MHz. The IM3 tone at 5MHz is measured at baseband, but is referred to the

                   RF input.

         Note  6:  Input IP2 test conditions: GC1 set to provide nominal baseband output drive when mixing down a -23dBm tone at 2175MHz

                   to 5MHz baseband (fLO = 2170MHz). Baseband gain is set to its default value (BBG[3:0] = 1011). Two tones at -20dBm

                   each are applied at 925MHz and 1250MHz. The IM2 tone at 5MHz is measured at baseband, but is referred to the RF input.

         Note  7:  See Table 16 for crystal ESR requirements.

         4
                                                    Complete Direct-Conversion L-Band Tuner

                                                                                                                                                                                      Typical Operating Characteristics                                                                                                       MAX2121

(MAX2121 Evaluation Kit: VCC = +3.3V, TA = +25°C, baseband output frequency = 5MHz, VGC1 = +1.2V, default register settings

except BBG[3:0] = 1011, unless otherwise noted.)

                                                                                                                                                              STANDBY SUPPLY CURRENT

                                         SUPPLY CURRENT vs. SUPPLY VOLTAGE                                                                                    vs. SUPPLY VOLTAGE                                                                                                HD3 vs. VOUT

                                    175                                                          MAX2121 toc01                                      3.0                                             MAX2121 toc02                                     -10                                                      MAX2121 toc03

                                    170             TA = +85°C                                                                                                                                                     BASEBAND 3RD-ORDER HARMONIC (dBc)  -15

                                    165                                                                         STANDBY SUPPLY CURRENT (mA)         2.5                                                                                               -20

SUPPLY CURRENT (mA)                 160                                                                                                                                                                                                               -25

                                    155             TA = +25°C                                                                                                TA = +85°C                                                                              -30

                                    150                                                                                                             2.0                                                                                               -35

                                    145                                                                                                                                                                                                               -40

                                    140             TA = -40°C                                                                                                TA = -40°C                                                                              -45

                                                                                                                                                    1.5

                                    135                                                                                                                                                                                                               -50

                                    130                                                                                                                                                                                                               -55

                                    125                                                                                                             1.0                                                                                               -60

                                         3.1  3.2                     3.3            3.4         3.5                                                     3.1  3.2                3.3          3.4   3.5                                                    1.0           1.5       2.0               2.5       3.0

                                                    SUPPLY VOLTAGE (V)                                                                                                    SUPPLY VOLTAGE (V)                                                                                       VOUT (VP-P)

                                              QUADRATURE PHASE ERROR                                                                                     QUADRATURE MAGNITUDE MATCHING                                                                               QUADRATURE PHASE ERROR

                                                    vs. LO FREQUENCY                                                                                                vs. LO FREQUENCY                                                                                 vs. BASEBAND FREQUENCY

                                    3.5                                                          MAX2121 toc04                                      1.0                                             MAX2121 toc05                                     3.5                                                      MAX2121 toc06

                                              fBASEBAND = 50MHz                                                 QUADRATURE MAGNITUDE MATCHING (dB)            fBASEBAND = 50MHz                                                                                 fLO  = 1425MHz

QUADRATURE PHASE ERROR (DEG)        3.0                                                                                                                                                                            QUADRATURE PHASE ERROR (DEG)       3.0

                                                                                                                                                    0.8                                                                                                                                         TA = -40°C

                                    2.5                                                                                                                                                                                                               2.5

                                                                                                                                                    0.6       TA = +25°C                                                                                                                TA = +85°C

                                    2.0       TA = -40°C                                                                                                                                                                                              2.0

                                    1.5                                                                                                             0.4                                                                                               1.5                               TA = +25°C

                                    1.0                                                                                                                       TA = +85°C  TA = -40°C                                                                  1.0

                                                             TA = +25°C          TA = +85°C                                                         0.2

                                    0.5                                                                                                                                                                                                               0.5

                                    0                                                                                                               0                                                                                                 0

                                         900  1150              1400       1650      1900        2150                                                    900  1150        1400        1650    1900  2150                                                   0.1                  1               10             100

                                                    LO FREQUENCY (MHz)                                                                                                    LO FREQUENCY (MHz)                                                                         BASEBAND FREQUENCY (MHz)

                                         QUADRATURE MAGNITUDE MATCHING

                                              vs. BASEBAND FREQUENCY                                                                                     BASEBAND FILTER FREQUENCY RESPONSE                                                                BASEBAND FILTER FREQUENCY RESPONSE

                                    1.0                                                          MAX2121 toc07                                      0                                               MAX2121 toc08                                     1                                                        MAX2121 toc09

QUADRATURE MAGNITUDE MATCHING (dB)            fLO = 1425MHz                                                                                         -5                                                                                                0

                                    0.8                                                                         BASEBAND OUTPUT LEVEL (dB)          -10                                                            BASEBAND OUTPUT LEVEL (dB)         -1

                                                                                                                                                    -15                                                                                               -2

                                                                                                                                                    -20

                                    0.6                                              TA = +25°C                                                     -25                                                                                               -3

                                                                                                                                                    -30                                                                                               -4

                                                                                                                                                    -35                                                                                               -5                                TA = +25°C

                                    0.4                                                                                                             -40                                                                                               -6

                                                                                                                                                    -45                                                                                               -7

                                    0.2                                              TA = +85°C                                                     -50

                                                                                                                                                    -55                                                                                               -8

                                                                                     TA = -40°C                                                     -60                                                                                               -9

                                    0                                                                                                               -65                                                                                               -10

                                         0.1                 1                   10              100                                                     0    100         200         300     400   500                                                    0         25       50   75           100       125  150

                                              BASEBAND           FREQUENCY (MHz)                                                                              BASEBAND FREQUENCY (MHz)                                                                               BASEBAND FREQUENCY (MHz)

                                                                                                                                                                                                                                                                                                               5
         Complete Direct-Conversion L-Band Tuner

MAX2121                                                                                                                                          Typical Operating Characteristics (continued)

         (MAX2121 Evaluation Kit: VCC = +3.3V, TA = +25°C, baseband output frequency = 5MHz, VGC1 = +1.2V, default register settings

         except BBG[3:0] = 1011, unless otherwise noted.)

                                                        BASEBAND FILTER 3dB FREQUENCY                                                                      BASEBAND FILTER HIGHPASS

                                                              vs. TEMPERATURE                                                                                   FREQUENCY RESPONSE                                                                         VOLTAGE GAIN vs. VGC1

                                            1.00                                                      MAX2121 toc10                              0                                                   MAX2121 toc11                          80                                                    MAX2121 toc12

                                                        NORMALIZED AT TA = +25°C                                                                 -1

         BASEBAND GAIN ERROR AT f-3dB (dB)  0.75                                                                                                                                                                                            70

                                                                                                                     BASEBAND OUTPUT LEVEL (dB)  -2                                                                                                                   BBG[3:0] = 1111

                                            0.50                                                                                                                                                                                            60

                                                                                                                                                 -3                                                                 VOLTAGE GAIN (dB)

                                            0.25                                                                                                 -4                                                                                         50

                                            0                                                                                                    -5                                                                                         40

                                            -0.25                                                                                                -6                                                                                         30

                                                                                                                                                 -7                                                                                         20

                                            -0.50

                                                                                                                                                 -8

                                            -0.75                                                                                                -9                                                                                         10

                                            -1.00                                                                                                -10                                                                                        0

                                                   -40  -20       0        20      40   60        80                                                  100                  1000                      10,000                                      0    0.5        1.0       1.5   2.0    2.5       3.0

                                                                  TEMPERATURE (°C)                                                                              BASEBAND FREQUENCY (Hz)                                                                               VGC1 (V)

                                                        NOISE FIGURE vs. LO FREQUENCY

                                                                     (TA = +25°C)                                                                          NOISE FIGURE vs. INPUT POWER                                                             OUT-OF-BAND IIP3 vs. INPUT POWER

                                            11.0                                                      MAX2121 toc13                              35                                                  toc14                                  30                                                    toc15

                                                                                                                                                      ADJUST BBG[3:0] for 1VP-P                      MAX2121                                          SEE NOTE 5 ON PAGE 4 FOR CONDITIONS         MAX2121

                                            10.5                                                                                                      BASEBAND OUTPUT WITH PIN = -75dBm

                                                        ADJUST BBG[3:0] FOR 1VP-P BASEBAND                                                       30   AND VGC1 = -0.5V, fLO = 1500MHz                                                       20

                                            10.0        OUTPUT WITH PIN = -75dBm AND VGC1 = 0.5V                                                                                                                    OUT-OF-BAND IIP3 (dBm)

         NOISE FIGURE (dB)                  9.5                                                                      NOISE FIGURE (dB)           25                                                                                         10

                                            9.0         10dB BACKED OFF GAIN                                                                     20                                                                                         0

                                            8.5                                                                                                  15                                                                                         -10

                                            8.0

                                            7.5                                                                                                  10                                                                                         -20

                                            7.0                                                                                                  5                                                                                          -30

                                                   900  1150         1400      1650     1900      2150                                                -75       -65        -55        -45       -35                                              -75  -65   -55       -45  -35   -25    -15   -5

                                                              LO FREQUENCY (MHz)                                                                                     INPUT POWER (dBm)                                                                      INPUT POWER (dBm)

                                                        IN-BAND IIP3 vs. INPUT POWER                                                                            IIP2 vs. INPUT POWER                                                                INPUT RETURN LOSS            vs. FREQUENCY

                                            20                                                        MAX2121 toc16                              40                                                  MAX2121 toc17                          0                                                     MAX2121 toc18

                                                        SEE NOTE 4 ON PAGE 4 FOR CONDITIONS                                                      35        SEE NOTE 6 ON PAGE 4

                                            10                                                                                                             FOR CONDITIONS

                                                                                                                                                 30                                                                                         -5

                                            0                                                                                                                                                                       INPUT RETURN LOSS (dB)

         IN-BAND IIP3 (dBm)                                                                                                                      25

                                            -10                                                                      IIP2 (dBm)                  20                                                                                         -10             VGC1 = 0.5V

                                            -20                                                                                                  15

                                            -30                                                                                                  10                                                                                         -15

                                                                                                                                                 5

                                            -40

                                                                                                                                                 0                                                                                          -20

                                            -50                                                                                                  -5

                                            -60                                                                                                  -10                                                                                        -25       VGC1 = 2.7V

                                                   -75  -65  -55     -45      -35  -25  -15   -5                                                      -75  -65  -55  -45         -35  -25  -15  -5                                               900  1125  1350           1575  1800   2025  2250

                                                              INPUT POWER (dBm)                                                                                      INPUT POWER (dBm)                                                                           FREQUENCY       (MHz)

         6
Complete Direct-Conversion L-Band Tuner

                                                         Typical Operating Characteristics (continued)                                                    MAX2121

(MAX2121 Evaluation Kit: VCC = +3.3V, TA = +25°C, baseband output frequency = 5MHz, VGC1 = +1.2V, default register settings

except BBG[3:0] = 1011, unless otherwise noted.)

                             PHASE NOISE AT 10kHz OFFSET vs.

                                   CHANNEL FREQUENCY                                            PHASE NOISE vs. OFFSET FREQUENCY

                  -90                                                toc19                -90                                                 toc20

OFFSET (dBc/Hz)                                                      MAX2121                                                                  MAX2121

                                                                              (dBc/Hz)    -100

                  -95

10kHz                                                                         NOISE       -110

NOISE AT          -100                                                        PHASE

PHASE                                                                                     -120

                                                                                                                               fLO = 1800MHz

                  -105                                                                    -130

                        925  1115  1305  1495      1685  1875  2065  2255                 1.0E+03       1.0E+04          1.0E+05         1.0E+06

                                   CHANNEL FREQUENCY (MHz)                                              OFFSET FREQUENCY (Hz)

                             LO LEAKAGE vs. LO FREQUENCY                                                VCO: KV vs. VTUNE

                  -70                                                toc21                450                                                 toc22

                             MEASURED AT RF INPUT                    MAX2121                                                                  MAX2121

                                                                                          400

                  -75                                                                     350                  SUB-BAND 23

LO LEAKAGE (dBm)                                                                          300

                                                                              KV (MHz/V)  250

                  -80

                                                                                          200           SUB-BAND 12

                                                                                          150

                  -85                                                                     100

                                                                                          50       SUB-BAND 0

                  -90                                                                     0

                        925  1175        1425      1675  1925        2175                       0  0.5         1.0  1.5        2.0  2.5       3.0

                                   LO FREQUENCY (MHz)                                                               VTUNE (V)

                                                                                                                                                       7
         Complete Direct-Conversion                                                     L-Band Tuner

MAX2121                                                                                                           Pin Configuration

                          TOP  VIEW        ADDR       SCL      SDA      VCC_BB   QDC-   QDC+     IDC-

                                           28         27       26       25       24     23       22

                               VCC_RF2  1                                                              21  IDC+

                                                   +

                               VCC_RF1  2                                                              20  IOUT-

                               GND      3                                                              19  IOUT+

                                                                        MAX2121

                               RFIN     4                                                              18  QOUT-

                               GC1      5                                                              17  QOUT+

                               VCC_LO   6                                                              16  VCC_DIG

                                                                                        EP

                               VCC_VCO  7                                                              15  REFOUT

                                           8          9        10       11       12     13       14

                                           BYPVCO     TUNEVCO  GNDTUNE  GNDSYN   CPOUT  VCC_SYN  XTAL

                                                                        TQFN

                                                               (5mm x 5mm)

                                                                                                                    Pin Description

            PIN  NAME                                                                  FUNCTION

            1    VCC_RF2  DC Power Supply for LNA. Connect to a +3.3V low-noise supply. Bypass to GND with a 1nF capacitor

                          connected as close as possible to the pin. Do not share capacitor ground vias with other ground connections.

            2    VCC_RF1  DC Power Supply for LNA. Connect to a +3.3V low-noise supply. Bypass to GND with a 1nF capacitor

                          connected as close as possible to the pin. Do not share capacitor ground vias with other ground connections.

            3    GND      Ground. Connect to board’s ground plane for proper operation.

            4    RFIN     Wideband 75 RF Input. Connect to an RF source through a DC-blocking capacitor.

            5    GC1      RF Gain-Control Input. High-impedance analog input with a 0.5V to 2.7V operating range.

                          VGC1 = 0.5V corresponds to the maximum gain setting.

                          DC Power Supply for LO Generation Circuits. Connect to a +3.3V low-noise supply. Bypass to GND

            6    VCC_LO   with a 1nF capacitor connected as close as possible to the pin. Do not share capacitor ground vias

                          with other ground connections.

                          DC Power Supply for VCO Circuits. Connect to a +3.3V low-noise supply. Bypass to GND with a 1nF

            7    VCC_VCO  capacitor connected as close as possible to the pin. Do not share capacitor ground vias with other

                          ground connections.

         8
     Complete Direct-Conversion L-Band Tuner

                                                                    Pin Description (continued)                           MAX2121

PIN  NAME                                FUNCTION

8    BYPVCO   Internal VCO Bias Bypass. Bypass to GND with a 100nF capacitor connected as close as possible to

              the pin. Do not share capacitor ground vias with other ground connections.

9    TUNEVCO  High-Impedance VCO Tune Input. Connect the PLL loop filter output directly to this pin with as short of

              a connection as possible.

10   GNDTUNE  Ground for TUNEVCO. Connect to the PCB ground plane.

11   GNDSYN   Ground for Synthesizer. Connect to the PCB ground plane.

12   CPOUT    Charge-Pump Output. Connect this output to the PLL loop filter input with the shortest

              connection possible.

              DC Power Supply for Synthesizer Circuits. Connect to a +3.3V low-noise supply. Bypass to GND with

13   VCC_SYN  a 1nF capacitor connected as close as possible to the pin. Do not share capacitor ground vias with

              other ground connections.

14   XTAL     Crystal-Oscillator Interface. Use with an external parallel-resonance-mode crystal through a series

              1nF capacitor. See the Typical Application Circuit.

15   REFOUT   Crystal-Oscillator Buffer Output. A DC-blocking capacitor must be used when driving external circuitry.

              DC Power Supply for Digital Logic Circuits. Connect to a +3.3V low-noise supply. Bypass to GND with

16   VCC_DIG  a 1nF capacitor connected as close as possible to the pin. Do not share capacitor ground vias with

              other ground connections.

17   QOUT+    Quadrature Baseband Differential Output. AC-couple with 47nF capacitors to the demodulator input.

18   QOUT-

19   IOUT+    In-Phase Baseband Differential Output. AC-couple with 47nF capacitors to the demodulator input.

20   IOUT-

21   IDC+     I-Channel Baseband DC Offset Correction. Connect a 47nF ceramic chip capacitor from IDC- to IDC+.

22   IDC-

23   QDC+     Q-Channel Baseband DC Offset Correction. Connect a 47nF ceramic chip capacitor from QDC- to QDC+.

24   QDC-

              DC Power Supply for Baseband Circuits. Connect to a +3.3V low-noise supply. Bypass to GND with

25   VCC_BB   a 1nF capacitor connected as close as possible to the pin. Do not share capacitor ground vias with

              other ground connections.

26   SDA      2-Wire Serial-Data Interface. Requires  1k pullup resistor to VCC.

27   SCL      2-Wire Serial-Clock Interface. Requires  1k pullup resistor to VCC.

28   ADDR     Address. Must be connected to either ground (logic 0) or supply (logic 1).

—    EP       Exposed Pad. Solder evenly to the board’s ground plane for proper operation.

                                                                                                                       9
         Complete Direct-Conversion L-Band Tuner

MAX2121                            Detailed Description                  shows each bit name and the bit usage information for all

                                                                         registers. Note that all registers must be written after and

                                          Register Description           no earlier than 100µs after the device is powered up. The

         The MAX2121 includes 12 user-programmable registers             VCO autoselection circuit is triggered by writing to regis-

         and two read-only registers. See Table 1 for register           ter 5. Thus register 5 should be the last register to be

         configurations. The register configuration of Table 1           written in order to ensure proper PLL lock.

         Table 1. Register Configuration

                                                   MSB                                                                              LSB

             REG  REGISTER         READ/  REG                                                 DATA BYTE

         NUMBER           NAME     WRITE  ADDRESS

                                                   D[7]         D[6]                  D[5]    D[4]       D[3]       D[2]    D[1]    D[0]

             1    N-Divider        Write  0x00     FRAC         N[14]                 N[13]   N[12]      N[11]      N[10]   N[9]    N[8]

                          MSB                      1

             2    N-Divider        Write  0x01     N[7]         N[6]                  N[5]    N[4]       N[3]       N[2]    N[1]    N[0]

                          LSB

             3            Charge   Write  0x02     CPMP[1]    CPMP[0]    CPLIN[1]             CPLIN[0]   F[19]      F[18]   F[17]   F[16]

                          Pump                     0            0                     0       1

             4    F-Divider        Write  0x03     F[15]        F[14]                 F[13]   F[12]      F[11]      F[10]   F[9]    F[8]

                          MSB

             5    F-Divider        Write  0x04     F[7]         F[6]                  F[5]    F[4]       F[3]       F[2]    F[1]    F[0]

                          LSB

                          XTAL

             6    Buffer and       Write  0x05     XD[2]        XD[1]                 XD[0]   R[4]       R[3]       R[2]    R[1]    R[0]

                  Reference

                          Divider

             7            PLL      Write  0x06     D24          CPS                   ICP     X          X          X       X       X

             8            VCO      Write  0x07     VCO[4]       VCO[3]                VCO[2]  VCO[1]     VCO[0]     VAS     ADL     ADE

             9    Lowpass          Write  0x08                                                10010111

                          Filter

             10           Control  Write  0x09     STBY         X                     PWDN    X          BBG[3]     BBG[2]  BBG[1]  BBG[0]

                                                                                      0

             11   Shutdown         Write  0x0A     X            PLL                   DIV     VCO        BB         RFMIX   RFVGA   FE

                                                                0                     0       0          0          0       0       0

                                                   CPTST[2]   CPTST[1]   CPTST[0]                        TURBO      LD      LD      LD

             12           Test     Write  0x0B     0            0                     0       X          1          MUX[2]  MUX[1]  MUX[0]

                                                                                                                    0       0       0

             13           Status   Read   0x0C     POR          VASA                  VASE    LD         X          X       X       X

                          Byte-1

             14           Status   Read   0x0D     VCOSBR[4]  VCOSBR[3]  VCOSBR[2]            VCOSBR[1]  VCOSBR[0]  ADC[2]  ADC[1]  ADC[0]

                          Byte-2

         X = Don’t care.                  0 = Set to 0 for factory-tested operation.                 1=  Set to 1 for factory-tested operation.

         10
            Complete Direct-Conversion L-Band Tuner

Table 2.    N-Divider MSB Register (Address: 0x00)                                                                                     MAX2121

BIT NAME    BIT LOCATION (0 = LSB)  DEFAULT                                      FUNCTION

FRAC        7                       1         Users must program to 1 upon powering up the device.

N[14:8]     6–0                     0000000   Sets the most significant bits of the PLL integer-divide number (N). N can

                                              range from 19 to 251.

Table 3.    N-Divider LSB Register (Address: 0x01)

BIT NAME    BIT LOCATION (0 = LSB)  DEFAULT                                      FUNCTION

N[7:0]      7–0                     00100011  Sets the least significant bits of the PLL integer-divide number. N can range

                                              from 19 to 251.

Table 4.    Charge-Pump Register (Address: 0x02)

BIT NAME    BIT LOCATION (0 = LSB)  DEFAULT                                      FUNCTION

CPMP[1:0]   7–6                     00        Charge-pump minimum pulse width. Users must program to 00 upon

                                              powering up the device.

CPLIN[1:0]  5–4                     00        Controls charge-pump linearity. Users must program to 01 upon powering

                                              up the device.

F[19:16]    3–0                     0010      Sets the 4 most significant bits of the PLL fractional divide number.

                                              Default value is F = 194,180 decimal.

Table 5.    F-Divider MSB Register (Address: 0x03)

BIT NAME    BIT LOCATION (0 = LSB)  DEFAULT                                      FUNCTION

F[15:8]     7–0                     11110110  Sets the most significant bits of the PLL fractional-divide number (F).

                                              Default value is F = 194,180 decimal.

Table 6.    F-Divider LSB Register (Address: 0x04)

BIT NAME    BIT LOCATION (0 = LSB)  DEFAULT                                      FUNCTION

F[7:0]      7–0                     10000100  Sets the least significant bits of the PLL fractional-divide number (F).

                                              Default value is F = 194,180 decimal.

Table 7.    XTAL Buffer and Reference         Divider Register (Address: 0x05)

BIT NAME    BIT LOCATION (0 = LSB)  DEFAULT                                      FUNCTION

                                              Sets the crystal-divider setting.

                                              000 = Divide by 1.

                                              001 = Divide by 2.

XD[2:0]     7–5                     000       011 = Divide by 3.

                                              100 = Divide by 4.

                                              101 through 110 = All divide values from 5 (101) to 7 (110).

                                              111 = Divide by 8.

                                              Sets the PLL reference-divider (R) number. Users must program             to  00001

R[4:0]      4–0                     00001     upon powering up the device.

                                              00001 = Divide by 1; other values are not tested.

                                                                                                                                   11
         Complete Direct-Conversion L-Band Tuner

MAX2121  Table 8.  PLL Register       (Address: 0x06)

         BIT NAME  BIT LOCATION (0    = LSB)   DEFAULT                                     FUNCTION

                                                         VCO divider setting.

             D24        7                      1         0 = Divide by 2. Use for LO frequencies  1125MHz.

                                                         1 = Divide by 4. Use for LO frequencies < 1125MHz.

                                                         Charge-pump current mode.

             CPS        6                      1         0 = Charge-pump current controlled by ICP bit.

                                                         1 = Charge-pump current controlled by VCO autoselect  (VAS).

                                                         Charge-pump current.

             ICP        5                      0         0 = 600µA typical.

                                                         1 = 1200µA typical.

             X          4–0                    X         Don’t care.

         Table 9.  VCO Register (Address: 0x07)

         BIT NAME  BIT  LOCATION  (0  =  LSB)  DEFAULT                                     FUNCTION

         VCO[4:0]       7–3                    11001     Controls which VCO is activated when using manual VCO programming mode.

                                                         This also serves as the starting point for the VCO autoselection (VAS) mode.

                                                         VCO autoselection (VAS) circuit.

             VAS        2                      1         0 = Disable VCO selection must be programmed through I2C.

                                                         1 = Enable VCO selection controlled by autoselection circuit.

                                                         Enables or disables the VCO tuning voltage ADC latch when the VCO

             ADL        1                      0         autoselect mode (VAS) is disabled.

                                                         0 = Disables the ADC latch.

                                                         1 = Latches the ADC value.

                                                         Enables or disables VCO tuning voltage ADC read when the VCO

             ADE        0                      0         autoselect mode (VAS) is disabled.

                                                         0 = Disables ADC read.

                                                         1 = Enables ADC read.

         Table 10. Lowpass Filter Register (Address: 0x08)

         BIT NAME  BIT LOCATION (0 = LSB)      DEFAULT                                     FUNCTION

         Reserved       7–0                    01001011  User must program to 10010111 (97h) upon powering up the device.

         12
           Complete Direct-Conversion L-Band Tuner

Table 11.  Control Register (Address: 0x09)                                                                                 MAX2121

BIT NAME   BIT LOCATION (0 = LSB)  DEFAULT                             FUNCTION

                                            Software standby control.

                                            0 = Normal operation.

STBY       7                       0        1 = Disables the signal path and frequency synthesizer leaving only the

                                            2-wire bus, crystal oscillator, XTALOUT buffer, and XTALOUT buffer divider

                                            active.

X          6                       X        Don’t care.

PWDN       5                       0        Factory use only.

                                            0 = Normal operation; other value is not tested.

X          4                       X        Don’t care.

                                            Baseband gain setting (1dB typical per step).

BBG[3:0]   3–0                     0000     0000 = Minimum gain (0dB, default).

                                            …

                                            1111 = Maximum gain (15dB typical).

Table 12.  Shutdown Register (Address: 0x0A)

BIT NAME   BIT LOCATION (0 = LSB)  DEFAULT                             FUNCTION

X          7                       X        Don’t care.

                                            PLL enable.

PLL        6                       0        0 = Normal operation.

                                            1 = Shuts down the PLL. Value not tested.

                                            Divider enable.

DIV        5                       0        0 = Normal operation.

                                            1 = Shuts down the divider. Value not tested.

                                            VCO enable.

VCO        4                       0        0 = Normal operation.

                                            1 = Shuts down the VCO. Value not tested.

                                            Baseband enable.

BB         3                       0        0 = Normal operation.

                                            1 = Shuts down the baseband. Value not tested.

                                            RF mixer enable.

RFMIX      2                       0        0 = Normal operation.

                                            1 = Shuts down the RF mixer. Value not tested.

                                            RF VGA enable.

RFVGA      1                       0        0 = Normal operation.

                                            1 = Shuts down the RF VGA. Value not tested.

                                            Front-end enable.

FE         0                       0        0 = Normal operation.

                                            1 = Shuts down the front-end. Value not tested.

                                                                                                                        13
         Complete Direct-Conversion L-Band Tuner

MAX2121  Table 13.     Test Register (Address: 0x0B)

         BIT NAME      BIT LOCATION (0 = LSB)  DEFAULT                                         FUNCTION

         CPTST[2:0]    7–5                     000          Charge-pump test modes.

                                                            000 = Normal operation (default).

             X         4                       X            Don’t care.

             TURBO     3                       1            Charge-pump fast lock.

                                                            Users must program to 1 after powering up the device.

         LDMUX[2:0]    2–0                     000          REFOUT output.

                                                            000 = Normal operation; other values are not tested.

         Table 14.     Status Byte-1 Register (Address: 0x0C)

         BIT NAME      BIT LOCATION (0 = LSB)                                        FUNCTION

                                               Power-on reset status.

             POR       7                       0 = Chip status register has been read with a stop condition since last power-on.

                                               1 = Power-on reset (power cycle) has occurred. Default values have been loaded     in

                                               registers.

                                               Indicates whether VCO autoselection was successful.

             VASA      6                       0 = Indicates the autoselect function is disabled or unsuccessful VCO selection.

                                               1 = Indicates successful VCO autoselection.

                                               Status indicator for the autoselect function.

             VASE      5                       0 = Indicates the autoselect function is active.

                                               1 = Indicates the autoselect process is inactive.

                                               PLL lock detector. TURBO bit must be programmed to 1 for valid LD reading.

             LD        4                       0 = Unlocked.

                                               1 = Locked.

             X         3–0                     Don’t care.

         Table 15. Status Byte-2 Register (Address: 0x0D)

         BIT NAME      BIT LOCATION (0 = LSB)                                        FUNCTION

         VCOSBR[4:0]      7–3                  VCO band readback.

                                               VAS ADC output readback.

                                               000 = Out of lock.

                                               001 = Locked.

             ADC[2:0]     2–0                  010 = VAS locked.

                                               101 = VAS locked.

                                               110 = Locked.

                                               111 = Out of lock.

         14
       Complete Direct-Conversion L-Band Tuner

                              2-Wire Serial Interface                                                                     Slave Address             MAX2121

The MAX2121 uses a 2-wire I2C-compatible serial inter-       The MAX2121 has a 7-bit slave address that must be

face consisting of a serial-data line (SDA) and a serial-    sent to the device following a START condition to initi-

clock line (SCL). SDA and SCL facilitate bidirectional       ate communication. The slave address is internally pro-

communication between the MAX2121 and the master             grammed to 1100000. The eighth bit (R/W) following

at clock frequencies up to 400kHz. The master initiates      the 7-bit address determines whether a read or write

a data transfer on the bus and generates the SCL sig-        operation occurs.

nal to permit data transfer. The MAX2121 behaves as a        The MAX2121 continuously awaits a START condition

slave device that transfers and receives data to and         followed by its slave address. When the device recog-

from the master. SDA and SCL must be pulled high             nizes its slave address, it acknowledges by pulling the

with external pullup resistors (1kΩ or greater) for proper   SDA line low for one clock period; it is ready to accept

bus operation. Pullup resistors should be referenced to      or send data depending on the R/W bit (Figure 1).

the MAX2121’s VCC.                                           The write/read address is C0/C1 if ADDR pin is con-

One bit is transferred during each SCL clock cycle. A        nected to ground. The write/read address is C2/C3 if

minimum of nine clock cycles is required to transfer a       the ADDR pin is connected to VCC.

byte in or out of the MAX2121 (8 bits and an ACK/NACK).

The data on SDA must remain stable during the high

period of the SCL clock pulse. Changes in SDA while                                         SLAVE ADDRESS

SCL is high and stable are considered control signals                       S       1    1  0           0     0  0  0

(see the START and STOP Conditions section). Both SDA                                                                           R/W  ACK

and SCL remain high when the bus is not busy.                SDA

                     START and STOP Conditions               SCL                    1    2  3           4     5  6  7           8    9

The master initiates a transmission with a START condi-

tion (S), which is a high-to-low transition on SDA while     Figure 1. MAX2121 Slave Address Byte with ADDR Pin

SCL is high. The master terminates a transmission with       Connected to Ground

a STOP condition (P), which is a low-to-high transition

on SDA while SCL is high.                                                                                                          Write Cycle

                                                             When addressed with a write command, the MAX2121

Acknowledge and Not-Acknowledge Conditions                   allows the master to write to a single register or to multi-

Data transfers are framed with an acknowledge bit            ple successive registers.

(ACK) or a not-acknowledge bit (NACK). Both the mas-         A write cycle begins with the bus master issuing a

ter and the MAX2121 (slave) generate acknowledge             START condition followed by the seven slave address

bits. To generate an acknowledge, the receiving device       bits and a write bit (R/W = 0). The MAX2121 issues an

must pull SDA low before the rising edge of the              ACK if the slave address byte is successfully received.

acknowledge-related clock pulse (ninth pulse) and            The bus master must then send to the slave the address

keep it low during the high period of the clock pulse.       of the first register it wishes to write to (see Table 1 for

To generate a not-acknowledge condition, the receiver        register addresses). If the slave acknowledges the

allows SDA to be pulled high before the rising edge of       address, the master can then write one byte to the regis-

the acknowledge-related clock pulse, and leaves SDA          ter at the specified address. Data is written beginning

high during the high period of the clock pulse.              with the most significant bit. The MAX2121 again issues

Monitoring the acknowledge bits allows for detection of      an ACK if the data is successfully written to the register.

unsuccessful data transfers. An unsuccessful data            The master can continue to write data to the successive

transfer happens if a receiving device is busy or if a       internal registers with the MAX2121 acknowledging each

system fault has occurred. In the event of an unsuc-         successful transfer, or it can terminate transmission by

cessful data transfer, the bus master must reattempt         issuing a STOP condition. The write cycle does not termi-

communication at a later time.                               nate until the master issues a STOP condition.

       WRITE DEVICE  R/W        ACK  WRITE REGISTER     ACK  WRITE DATA TO     ACK       WRITE DATA TO     ACK   WRITE DATA TO       ACK

START  ADDRESS                       ADDRESS                 REGISTER 0x00               REGISTER 0x01           REGISTER 0x02            STOP

       1100000             0    —    0x00               —    0x0E              —            0xD8           —        0xE1             —

Figure 2. Example: Write Registers 0, 1, and 2 with 0x0E, 0xD8, and 0xE1, respectively.

                                                                                                                                                15
         Complete Direct-Conversion L-Band Tuner

MAX2121         WRITE DEVICE ADDRESS   R/W  ACK  READ FROM STATUS BYTE-1 REGISTER      ACK  READ FROM STATUS BYTE-2 REGISTER  ACK/

         START                                                                                                                NACK  STOP

                1100000                1    —                    —                     —       —                              —

         Figure 3. Example: Receive Data from Read Registers

                                                 Read Cycle         Table 16. Maximum Crystal ESR

         When addressed with a read command, the MAX2121            Requirement

         allows the master to read back a single register, or mul-

         tiple successive registers.                                ESRMAX ()              XTAL FREQUENCY (MHz)

         A read cycle begins with the bus master issuing a                         80             12 < fXTAL  14

         START condition followed by the seven slave address                       60             14 < fXTAL  30

         bits and a write bit (R/W = 0). The MAX2121 issues an

         ACK if the slave address byte is successfully received.                            Baseband Lowpass Filter

         The bus master must then send the address of the first     The MAX2121 includes an on-chip 5th-order Butterworth

         register it wishes to read (see Table 1 for register       filter with 1st-order group delay compensation.

         addresses). The slave acknowledges the address.

         Then, a START condition is issued by the master, fol-                                 DC Offset Cancellation

         lowed by the seven slave address bits and a read bit       The DC offset cancellation is required to maintain the

         (R/W = 1). The MAX2121        issues an ACK if the slave   I/Q output dynamic range. Connecting an external

         address byte is successfully received. The MAX2121         capacitor between IDC+ and IDC- forms a highpass fil-

         starts sending data MSB first with each SCL clock          ter for the I channel and an external capacitor between

         cycle. At the 9th clock cycle, the master can issue an     QDC+ and QDC- forms a highpass filter for the Q chan-

         ACK and continue to read successive registers, or the      nel. Keep the value of the external capacitor less than

         master can terminate the transmission by issuing a         47nF to form a typical highpass corner of 250Hz.

         NACK. The read cycle does not terminate until the mas-                                   XTAL Oscillator

         ter issues a STOP condition.                               The MAX2121 contains an internal reference oscillator,

         Figure 3 illustrates an example in which registers 0, 1,   reference output divider, and output buffer. All that is

         and 2 are read back.                                       required is to connect a crystal through a series 1nF

                            Application Information                 capacitor. To minimize parasitics, place the crystal and

         The MAX2121 downconverts RF signals in the 925MHz          series capacitor as close as possible to pin 14 (XTAL).

         to 2175MHz range directly to the baseband I/Q signals.     See Table 16 for crystal (XTAL) ESR (equivalent series

                                                                    resistance) requirements.

                                                 RF Input                                   Programming the Fractional

         The RF input of the MAX2121 is internally matched to                                                 N- Synthesizer

         75Ω. Only a DC-blocking capacitor is needed. See the       The MAX2121 utilizes a fractional-N type synthesizer for

         Typical Application Circuit.                               LO frequency programming. To program the frequency

                                            RF Gain Control         synthesizer, the N and F values are encoded as

         The MAX2121 features a variable-gain low-noise ampli-      straight binary numbers. Determination of these values

         fier providing 73dB of RF gain range. The voltage con-     is illustrated by the following example:

         trol (VGC) range is 0.5V (minimum attenuation) to 2.7V     fLO is 2170MHz

         (maximum attenuation).                                     fXTAL is 27 MHz

                Baseband Variable-Gain Amplifier                    Phase-detector comparison frequency is from 12MHz

         The receiver baseband variable-gain amplifiers provide     and 30MHz

         15dB of gain control range programmable in 1dB             R divider = R[4:0] = 1

         steps. The VGA gain can be serially programmed             fCOMP = 27MHz/1 = 27MHz

         through the I2C interface by setting bits BBG[3:0] in the  D = fLO/fCOMP = 2170/27 = 80.37470

         Control register.

         16
                  Complete Direct-Conversion L-Band Tuner

Integer portion:                                             Table 17. ADC Trip Points and Lock Status                        MAX2121

N = 80                                                       ADC[2:0]               LOCK STATUS

N[14:8] = 0                                                  000                    Out of lock

N[7:0] = 0101 0000                                           001                    Locked

Fractional portion:                                          010                    VAS locked

F = 0.370370 x 220 = 388,361 (round up the decimal portion)  101                    VAS locked

F = 0101 1110 1101 0000 1001                                 110                    Locked

Note: When changing LO frequencies, all the divider          111                    Out of lock

registers (integer and fractional) must be programmed

to activate the VAS function regardless of whether indi-     Table 17 summarizes the ADC output bits and the VCO

vidual registers are changed.                                lock indication. The VCO autoselect routine only selects

                        VCO Autoselect (VAS)                 a VCO in the “VAS locked” range. This allows room for

                                                             a VCO to drift over temperature and remain in a valid

The MAX2121 includes 24 VCOs. The local oscillator           “locked” range.

frequency can be manually selected by programming            The ADC must first be enabled by setting the ADE bit in

the VCO[4:0] bits in the VCO register. The selected VCO      the VCO register. The ADC reading is latched by a sub-

is reported in the Status Byte-2 register (see Table 15).    sequent programming of the ADC latch bit (ADL = 1).

Alternatively, the MAX2121 can be set to autonomously        The ADC value is reported in the Status Byte-2 register

choose a VCO by setting the VAS bit in the VCO regis-        (see Table 15).

ter to logic-high. The VAS routine is initiated once the

F-Divider LSB register word (register 5) is loaded.                                 Standby Mode

Thus it is important to write register 5 after any of the    The MAX2121 features normal operating mode and

following PLL related bits have been changed:                standby mode using the I2C interface. Setting a logic-

N-Divider bits (registers 1 and/or 2)                        high to the STBY bit in the Control register puts the

                                                             device into standby mode, during which only the 2-

F-Divider bits (registers 3 and/or 4)                        wire-compatible bus, the crystal oscillator, the XTAL

Reference Divider bits (register 6)                          buffer, and the XTAL buffer divider are active.

D24, CPS, or ICP bits (register 7)                           In all cases, register settings loaded prior to entering

This will ensure all intended bits have been pro-            shutdown are saved upon transition back to active

grammed before the VAS is initiated and the PLL is           mode. Default register values are provided for the

locked. The VCO value programmed in the VCO[4:0]             user’s convenience only. It is the user’s responsibility to

register serves as the starting point for the automatic      load all the registers no sooner than 100µs after the

VCO selection process.                                       device is powered up.

During the selection process, the VASE bit in the Status                            Layout Considerations

Byte-1 register is cleared to indicate the autoselection     The MAX2121 EV kit serves as a guide for PCB layout.

function is active. Upon successful completion, bits VASE    Keep RF signal lines as short as possible to minimize

and VASA are set and the VCO selected is reported in the     losses and radiation. Use controlled impedance on all

Status Byte-2 register (see Table 15). If the search is      high-frequency traces. For proper operation, the

unsuccessful, VASA is cleared and VASE is set. This indi-    exposed paddle must be soldered evenly to the board’s

cates that searching has ended but no good VCO has           ground plane. Use abundant vias beneath the exposed

been found, and occurs when trying to tune to a frequen-     paddle for maximum heat dissipation. Use abundant

cy outside the VCO’s specified frequency range.              ground vias between RF traces to minimize undesired

Refer to Application Note 4256: Extended Characterization    coupling. Bypass each VCC pin to ground with a 1nF

for the MAX2112/MAX2120 Satellite Tuners.                    capacitor placed as close as possible to the pin.

                                           3-Bit ADC

The MAX2121 has an internal 3-bit ADC connected to

the VCO tune pin (TUNEVCO). This ADC can be used

for checking the lock status of the VCOs.

                                                                                                                          17
         Complete              Direct-Conversion                                                                           L-Band Tuner

MAX2121                                                                                                                              Typical Application              Circuit

                                                                               SERIAL-DATA

                                                                               INPUT/OUTPUT

                                                                  SERIAL-CLOCK                              VCC

                                                                  INPUT

                                                        ADDR      SCL           SDA                 VCC_BB  QDC-           QDC+      IDC-

                               VCC           +          28                 27           26          25           24        23              22

                                                                                                                                                   IDC+

                                    VCC_RF2                                                                                                    21

                          VCC                1                                                                             DC OFFSET

                                                              INTERFACE LOGIC                                              CORRECTION              IOUT-

                                    VCC_RF1                       AND CONTROL                       MAX2121

                                             2                                                                                                 20

                                                                                                                                                   IOUT+

                                    GND      3                                                                                                 19

             RF INPUT                                                                                                                              QOUT-    BASEBAND

                                    RFIN                                                                                                                    OUTPUTS

                                             4                                                                                                 18

             VGC                    GC1                                                                                                            QOUT+

                                             5                                                                                                 17

                       VCC                                                                                                                                  VCC

                                    VCC_LO                        DIV2                              FREQUENCY

                                                                  /DIV4                     SYNTHESIZER                                            VCC_DIG

                               VCC           6                                                                                                 16

                                                              EP

                                    VCC_VCO                                                                                                        REFOUT

                                             7                                                                                                 15

                                                        8                  9            10          11            12             13        14

                                                BYPVCO            TUNEVCO      GNDTUNE      GNDSYN           CPOUT         VCC_SYN   XTAL

                                                                                                                      VCC

                                    Chip Information                                                                                           Package Information

         PROCESS: BiCMOS                                                                                    For the latest package outline information and land patterns

                                                                                                            (footprints), go to www.maxim-ic.com/packages. Note that a

                                                                                                            “+”, “#”, or “-” in the package code indicates RoHS status only.

                                                                                                            Package drawings may show a different suffix character, but

                                                                                                            the drawing pertains to the package regardless of RoHS status.

                                                                                                            PACKAGE                        PACKAGE          OUTLINE   LAND

                                                                                                                    TYPE                       CODE         NO.      PATTERN NO.

                                                                                                            28 TQFN-EP                         T2855+3      21-0140   90-0023

         18
           Complete Direct-Conversion L-Band Tuner

                                                                            Revision                                                History                   MAX2121

REVISION   REVISION                   DESCRIPTION                                                                                   PAGES

   NUMBER  DATE                                                                                                                     CHANGED

   0       6/11      Initial release                                                                                                —

                     Corrected 2-tone frequencies, added new TOCs, added text to Register Description

   1       7/12      section, corrected incorrect symbol in Table 8, corrected VCO Autoselect (VAS)                                 4, 6, 10, 17

                     section

Maxim cannot assume responsibility for use of any circuitry other than circuitry entirely embodied in a Maxim product. No circuit patent licenses are

implied. Maxim reserves the right to change the circuitry and specifications without notice at any time. The parametric values (min and max limits) shown in

the Electrical. Characteristics table are guaranteed. Other parametric values quoted in this data sheet are provided for guidance.

Maxim Integrated Products,         160 Rio Robles, San Jose, CA  95134 USA  1-408-601-1000                                          ____________________ 19

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