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MAX9933EUA+

器件型号:MAX9933EUA+
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

RF Detector 2MHz to 1.6GHz 45dB RF Detector

参数
产品属性属性值
Product AttributeAttribute Value
制造商:
Manufacturer:
Maxim Integrated
产品种类:
Product Category:
RF Detector
RoHS:YES
类型:
Type:
Detector/Controller
Frequency Range:2 MHz to 1600 MHz
Dynamic Range dB:45 dB
工作电源电压:
Operating Supply Voltage:
2.7 V to 5.25 V
Maximum Diode Capacitance:0.5 pF
最大工作温度:
Maximum Operating Temperature:
+ 85 C
最小工作温度:
Minimum Operating Temperature:
- 40 C
安装风格:
Mounting Style:
SMD/SMT
封装 / 箱体:
Package / Case:
UMAX-8
封装:
Packaging:
Tube
高度:
Height:
0.95 mm
长度:
Length:
3.05 mm
系列:
Series:
MAX9933
宽度:
Width:
3.05 mm
商标:
Brand:
Maxim Integrated
Pd-功率耗散:
Pd - Power Dissipation:
362 mW
产品类型:
Product Type:
RF Detector
工厂包装数量:
Factory Pack Quantity:
50
子类别:
Subcategory:
Wireless & RF Integrated Circuits
零件号别名:
Part # Aliases:
MAX9933
单位重量:
Unit Weight:
0.000882 oz

MAX9933EUA+器件文档内容

                                                                                                        EVALUATION KIT AVAILABLE

MAX9930–MAX9933                                                       2MHz to 1.6GHz 45dB RF-Detecting

                                                                                      Controllers and RF Detector

General Description                                                   Features

The MAX9930–MAX9933 low-cost, low-power logarithmic                   ●●  Complete RF-Detecting PA Controllers

amplifiers are designed to control RF power amplifiers                    (MAX9930/MAX9931/MAX9932)

(PA) and transimpedance amplifiers (TIA), and to detect               ●●  Complete RF Detector (MAX9933)

RF power levels. These devices are designed to operate                ●●  Variety of Input Ranges

in the 2MHz to 1.6GHz frequency range. A typical dynam-                   MAX9930/MAX9933: -58dBV to -13dBV

ic range of 45dB makes this family of logarithmic ampli-                  (-45dBm to 0dBm for 50Ω Termination)

fiers useful in a variety of wireless and GPON fiber video                MAX9931: -48dBV to -3dBV

applications such as transmitter power measurement, and                   (-35dBm to +10dBm for 50Ω Termination)

RSSI for terminal devices. Logarithmic amplifiers provide                 MAX9932: -43dBV to +2dBV

much wider measurement range and superior accuracy to                     (-30dBm to +15dBm for 50Ω Termination)

controllers based on diode detectors. Excellent tempera-              ●●

ture stability is achieved over the full operating range of               2MHz to 1.6GHz Frequency Range

-40°C to +85°C.                                                       ●●  Temperature Stable Linear-in-dB Response

The choice of three different input voltage ranges elimi-             ●●  Fast Response: 70ns 10dB Step

nates the need for external attenuators, thus simplifying             ●●  10mA Output Sourcing Capability

PA   control-loop     design.   The  logarithmic  amplifier   is   a  ●●

voltage-measuring device with a typical signal range of                   Low Power: 17mW at 3V (typ)

-58dBV to -13dBV for the MAX9930/MAX9933, -48dBV                      ●●  13μA (typ) Shutdown Current

to -3dBV for the MAX9931, and -43dBV to +2dBV for the                 ●●  Available in a Small 8-Pin μMAX Package

MAX9932.

The  MAX9930–MAX9933            require  an     external   coupling   Ordering Information

capacitor in series with the RF input port. These devices                       PART           TEMP RANGE           PIN-PACKAGE

feature a power-on delay when coming out of shutdown,

holding  OUT          low  for  approximately   2.5μs  to  ensure     MAX9930EUA+T             -40°C to +85°C       8 µMAX

glitch-free controller output.                                        MAX9931EUA+T             -40°C to +85°C       8 µMAX

The MAX9930–MAX9933 family is available in an 8-pin                   MAX9932EUA+T             -40°C to +85°C       8 µMAX
μMAX® package. These devices consume 7mA with a
                                                                      MAX9933EUA+T             -40°C to +85°C       8 µMAX
5V   supply,  and     when      powered  down,  the  typical  shut-

down current is 13μA.                                                 MAX9933BGUA+T            -40°C to +105°C      8 µMAX

Applications                                                          +Denotes a lead(Pb)-free/RoHS-compliant       package.

                                                                      T = Tape and reel.

●●  RSSI for Fiber Modules, GPON-CATV Triplexors                      Pin Configurations

●●  Low-Frequency RF OOK and ASK Applications

●●  Transmitter Power Measurement and Control

●●  TSI for Wireless Terminal Devices                                 TOP VIEW

●●  Cellular Handsets (TDMA, CDMA, GPRS, GSM)                                      +                             +

                                                                          RFIN  1              8  VCC   RFIN  1               8  VCC

                                                                          SHDN  2     MAX9930  7  OUT   SHDN  2     MAX9933   7  OUT

                                                                          SET   3     MAX9931  6  N.C.  GND   3  MAX9933B     6  N.C.

                                                                                      MAX9932

Block Diagram appears at end of data sheet.                               CLPF  4              5  GND   CLPF  4               5  GND

μMAX is a registered trademark of Maxim Integrated Products, Inc.                     µMAX                          µMAX

19-0859; Rev 2; 3/15
MAX9930–MAX9933                                                                             2MHz to 1.6GHz 45dB RF-Detecting

                                                                                                        Controllers and RF Detector

Absolute Maximum Ratings

(Voltages referenced to GND.)                                                               OUT Short Circuit to GND..........................................Continuous

VCC...........................................................................-0.3V to +6V  Continuous Power Dissipation (TA = +70°C)

OUT, SET, SHDN, CLPF........................... -0.3V to (VCC + 0.3V)                       8-Pin μMAX (derate 4.5mW/°C above +70°C).............362mW

RFIN                                                                                        Operating Temperature Range............................ -40°C to +85°C

MAX9930/MAX9933......................................................+6dBm                  Storage Temperature Range............................. -65°C to +150°C

MAX9931.....................................................................+16dBm          Lead Temperature (soldering, 10s).................................. +300°C

MAX9932.....................................................................+19dBm

Equivalent Voltage

MAX9930/MAX9933.................................................0.45VRMS

MAX9931....................................................................1.4VRMS

MAX9932....................................................................2.0VRMS

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.

DC Electrical Characteristics

(VCC = 3V, SHDN = 1.8V, TA = -40°C to +85°C, CCLPF = 100nF, unless otherwise noted. Typical values are at TA = +25°C.) (Notes 1 and 6)

      PARAMETER                SYMBOL                                                       CONDITIONS  MIN   TYP                      MAX   UNITS

Supply Voltage                 VCC                                                                      2.70                           5.25                                                      V

Supply Current                 ICC     VCC = 5.25V                                                            7                        12    mA

Shutdown Supply Current        ICC     SHDN = 0.8V, VCC = 5V                                                  13                                                                                 µA

Shutdown Output Voltage        VOUT    SHDN = 0.8V                                                            1                              mV

Logic-High Threshold Voltage   VH                                                                       1.8                                                                                      V

Logic-Low Threshold Voltage    VL                                                                                                      0.8                                                       V

SHDN Input Current             ISHDN   SHDN = 3V                                                              5                        30                                                        µA

                                       SHDN = 0V                                                        -1    -0.01

MAIN OUTPUT (MAX9930/MAX9931/MAX9932)

Voltage Range                  VOUT    High, ISOURCE = 10mA                                             2.65  2.75                                                                               V

                                       Low, ISINK = 350µA                                                     0.15

Output-Referred Noise                  From CLPF                                                              8                              nV/√Hz

Small-Signal Bandwidth         BW      From CLPF                                                              20                             MHz

Slew Rate                              VOUT = 0.2V to 2.6V from CLPF                                          8                              V/µs

SET INPUT (MAX9930/MAX9931/MAX9932)

Voltage Range (Note 2)         VSET    Corresponding to central 40dB span                               0.35                           1.45                                                      V

Input Resistance               RIN                                                                            30                             MΩ

Slew Rate (Note 3)                                                                                            16                             V/µs

DETECTOR OUTPUT (MAX9933/MAX9933B)

Voltage Range                  VOUT    RFIN = 0dBm                                                            1.45                                                                               V

                                       RFIN = -45dBm                                                          0.36

Small-Signal Bandwidth         BW      CCLPF = 150pF                                                          4.5                            MHz

Slew Rate                              VOUT = 0.36V to 1.45V, CCLPF = 150pF                                   5                              V/µs

www.maximintegrated.com                                                                                                                Maxim Integrated                                              │  2
MAX9930–MAX9933                                                          2MHz to 1.6GHz 45dB RF-Detecting

                                                                              Controllers and RF Detector

AC Electrical Characteristics

(VCC = 3V, SHDN = 1.8V, fRF = 2MHz to 1.6GHz, TA = -40°C to +85°C, CCLPF = 100nF, unless otherwise noted. Typical values are

at TA = +25°C.) (Notes 1 and 6)

         PARAMETER               SYMBOL                         CONDITIONS                MIN   TYP                    MAX    UNITS

RF Input Frequency Range             fRF                                                  2                            1600              MHz

                                              MAX9930/MAX9933/MAX9933B                    -58                          -13

RF Input Voltage Range               VRF      MAX9931                                     -48                          -3                dBV

(Note 4)

                                              MAX9932                                     -43                          +2

                                              MAX9930/MAX9933/MAX9933B                    -45                          0

Equivalent Power Range               PRF      MAX9931                                     -35                          +10               dBm

(50Ω Termination) (Note 4)

                                              MAX9932                                     -30                          +15

                                              fRF = 2MHz, TA = +25°C                      25    27                     29

                                              fRF = 2MHz                                  24    27                     30

Logarithmic Slope                    VS       fRF = 900MHz, TA = +25°C                    23.5  25.5                   27.5   mV/dB

                                              fRF = 900MHz                                22.5  25.5                   28.5

                                              fRF = 1600MHz                                     27

                                                                MAX9930/MAX9933/MAX9933B  -61   -56                    -52

                                              fRF = 2MHz,       MAX9931                   -51   -46                    -42

                                              TA = +25°C        MAX9932                   -46   -41                    -37

                                                                MAX9930/MAX9933/MAX9933B  -63   -56                    -50

                                              fRF = 2MHz        MAX9931                   -53   -46                    -40

                                                                MAX9932                   -48   -41                    -35

                                                                MAX9930/MAX9933/MAX9933B  -62   -59                    -53

Logarithmic Intercept                PX       fRF = 900MHz,     MAX9931                   -53   -50                    -44               dBm

                                              TA = +25°C        MAX9932                   -49   -45                    -40

                                                                MAX9930/MAX9933/MAX9933B  -64   -59                    -51

                                              fRF = 900MHz      MAX9931                   -55   -50                    -42

                                                                MAX9932                   -51   -45                    -38

                                                                MAX9930/MAX9933/MAX9933B        -62

                                              fRF = 1600MHz     MAX9931                         -52

                                                                MAX9932                         -47

RF INPUT INTERFACE

DC Resistance                        RDC      Connected to VCC                                  2                                        kΩ

Inband Capacitance                   CIB      Internally DC-coupled (Note 5)                    0.5                                      pF

Note 1:  All devices are 100% production tested at TA = +25°C and are guaranteed by design for TA = -40°C to +85°C as specified.

Note 2:  Typical value only, set-point input voltage range determined by logarithmic slope and logarithmic intercept.

Note 3:  Set-point slew rate is the rate at which the reference level voltage, applied to the inverting input of the gm stage, responds

         to a voltage step at the SET pin (see Figure 1).

Note 4:  Typical min/max range for detector.

Note 5:  Pin capacitance to ground.

Note 6:  MAX9933B is 100% production tested at TA = +25°C and is guaranteed by design for TA = -40°C to +105°C as specified.

www.maximintegrated.com                                                                                                Maxim Integrated      │  3
                        MAX9930–MAX9933                                                                                                                                    2MHz to 1.6GHz 45dB RF-Detecting

                                                                                                                                                                                                              Controllers and RF Detector

                        Typical Operating Characteristics

                        (VCC = 3V, SHDN = VCC, TA = +25°C, all log conformance plots are normalized to their                                                                                                  respective temperatures, TA = +25°C, unless

                        otherwise noted.)

                                                                                                                                                                                                                                                                     MAX9930

                                          MAX9930                                                                                                      MAX9930                                                                                           SET AND LOG CONFORMANCE

                                  SET vs. INPUT POWER                                                                                LOG CONFORMANCE vs. INPUT POWER                                                                                     vs. INPUT POWER AT 2MHz

                   1.8                                                                                                          4                                                                                                              1.8                                       MAX9930 toc03                 4

                   1.6                                                        MAX9930 toc01                                     3                   2MHz                                   MAX9930 toc02                                       1.6                                                                     3

                   1.4                    1.6GHz                                                                                2                   900MHz                                                                                     1.4                                                                     2

                   1.2                                                                                       ERROR (dB)         1                      50MHz                                                                                   1.2                                                                     1   ERROR (dB)

SET (V)            1.0            900MHz                                                                                        0    1.6GHz                                                                               SET (V)              1.0                                                                     0

                   0.8                               50MHz                                                                      -1                                                                                                             0.8                                                                     -1

                                                                                                                                                                                                                                                                     TA = -40°C

                   0.6                                                                                                          -2                                                                                                             0.6                   TA = +25°C                                        -2

                                               2MHz

                   0.4                                                                                                          -3                                                                                                             0.4                   TA = +85°C                                        -3

                   0.2                                                                                                          -4                                                                                                             0.2                                                                     -4

                        -60  -50  -40     -30       -20  -10   0     10                                                              -60  -50  -40     -30       -20   -10  0     10                                                                -60  -50  -40    -30       -20  -10     0   10

                                  INPUT POWER (dBm)                                                                                            INPUT POWER (dBm)                                                                                              INPUT POWER (dBm)

                                          MAX9930                                                                                                      MAX9930                                                                                                       MAX9930

                             SET AND LOG CONFORMANCE                                                                                      SET AND LOG CONFORMANCE                                                                                        SET AND LOG CONFORMANCE

                             vs. INPUT POWER AT 50MHz                                                                                     vs. INPUT POWER AT 900MHz                                                                                      vs. INPUT POWER AT 1.6GHz

                   1.8                                         MAX9930 toc04                 4                                  1.8                                         MAX9930 toc05                 4                                    1.8                                       MAX9930 toc06                 4

                   1.6                                                                       3                                  1.6                                                                       3                                    1.6                                                                     3

                   1.4                                                                       2                                  1.4                                                                       2                                    1.4                                                                     2

SET (V)            1.2                                                                       1   ERROR (dB)  SET (V)            1.2                                                                       1   ERROR (dB)  SET (V)              1.2                                                                     1   ERROR (dB)

                   1.0                                                                       0                                  1.0                                                                       0                                    1.0                                                                     0

                   0.8                         TA = -40°C                                    -1                                 0.8                         TA = -40°C                                    -1                                   0.8                        TA = -40°C                                   -1

                   0.6                         TA = +25°C                                    -2                                 0.6                                                                       -2                                   0.6                        TA = +25°C                                   -2

                                                                                                                                                       TA = +25°C

                   0.4                                                                       -3                                 0.4                       TA = +85°C                                      -3                                   0.4                        TA = +85°C                                   -3

                                          TA = +85°C

                   0.2                                                                       -4                                 0.2                                                                       -4                                   0.2                                                                     -4

                        -60  -50  -40     -30       -20  -10   0     10                                                              -60  -50  -40     -30       -20   -10  0     10                                                                -60  -50  -40    -30       -20  -10     0   10

                                  INPUT POWER (dBm)                                                                                            INPUT POWER (dBm)                                                                                              INPUT POWER (dBm)

                                          MAX9930                                                                                                      MAX9930                                                                                                       MAX9930

                             LOG SLOPE vs. FREQUENCY                                                                                           LOG SLOPE vs. VCC                                                                                         LOG INTERCEPT vs. FREQUENCY

                   27                                                         MAX9930 toc07                                     29                                                         MAX9930 toc08                                       -60                                                      MAX9930 toc09

                   26                                                                                                           28                                                                                                                       TA = +25°C

LOG SLOPE (mV/dB)            TA = -40°C           TA = +25°C                                                 LOG SLOPE (mV/dB)  27                               2MHz                                                     LOG INTERCEPT (dBm)  -62

                   25                                                                                                                          1.6GHz

                                                                                                                                26                                                                                                                                                  TA = +85°C

                   24                                                                                                                                                                                                                          -64

                                                                                                                                25

                   23                                                                                                           24                                         50MHz

                             TA = +85°C                                                                                                                                                                                                        -66

                   22                                                                                                           23                     900MHz                                                                                                             TA = -40°C

                   21                                                                                                           22                                                                                                             -68

                        0    300  600          900       1200  1500  1800                                                            2.5  3.0  3.5          4.0       4.5   5.0   5.5                                                               0         400         800         1200      1600

                                  FREQUENCY (MHz)                                                                                                      VCC (V)                                                                                                     FREQUENCY (MHz)

                        www.maximintegrated.com                                                                                                                                                                                                                      Maxim Integrated          │  4
                 MAX9930–MAX9933                                                                                                                               2MHz to 1.6GHz 45dB RF-Detecting

                                                                                                                                                                                                       Controllers and RF Detector

                 Typical Operating Characteristics (continued)

                 (VCC = 3V, SHDN = VCC, TA = +25°C, all log conformance plots are normalized to their respective temperatures, TA = +25°C, unless

                 otherwise noted.)

                                        MAX9930                                                                                                  MAX9930                                                                                                      MAX9931

                                LOG INTERCEPT vs. VCC                                                                          LOG  CONFORMANCE vs. TEMPERATURE                                                                                       SET  vs. INPUT POWER

                 -57                                                          MAX9930 toc10                              0                       INPUT POWER = -22dBm                MAX9930 toc11                                     1.8                                                        MAX9930 toc12

                 -59            2MHz                                                                                     -0.1                    fRF = 50MHz                                                                           1.6

INTERCEPT (dBm)  -61                                                                                                                                                                                                                   1.4                    1.6GHz

                                                                                                             ERROR (dB)  -0.2                                                                                                          1.2

                 -63               50MHz                                                                                                                                                                            SET (V)

                                                                                                                         -0.3                                                                                                          1.0                                   2MHz

                 -65                              900MHz                                                                                                                                                                                         900MHz

LOG                                                                                                                      -0.4                                                                                                          0.8

                 -67                          1.6GHz                                                                                                                                                                                   0.6                              50MHz

                 -69                                                                                                     -0.5                                                                                                          0.4

                 -71                                                                                                     -0.6                                                                                                          0.2

                      2.5  3.0     3.5       4.0       4.5     5.0  5.5                                                        -50  -25       0       25       50     75  100                                                               -50  -40  -30     -20       -10    0   10      20

                                        VCC (V)                                                                                          TEMPERATURE (°C)                                                                                             INPUT POWER (dBm)

                                                                                                                                                 MAX9931                                                                                                      MAX9931

                                        MAX9931                                                                                     SET AND LOG CONFORMANCE                                                                                      SET AND LOG CONFORMANCE

                      LOG CONFORMANCE vs. INPUT POWER                                                                               vs. INPUT POWER AT 2MHz                                                                                      vs. INPUT POWER AT 50MHz

                 4                                                                                                       1.8                                          MAX9930 toc14                 4                                  1.8                                         MAX9930 toc15                 4

                 3                      2MHz                                  MAX9930 toc13                              1.6                                                                        3                                  1.6                                                                       3

                 2                      900MHz                                                                           1.4                                                                        2                                  1.4                                                                       2

ERROR (dB)       1                      50MHz                                                                SET (V)     1.2                                                                        1   ERROR (dB)  SET (V)            1.2                                                                       1   ERROR (dB)

                 0                                                                                                       1.0                                                                        0                                  1.0                                                                       0

                 -1        1.6GHz                                                                                        0.8                                                                        -1                                 0.8                                                                       -1

                                                                                                                                                 TA = -40°C                                                                                                        TA = -40°C

                 -2                                                                                                      0.6                     TA = +25°C                                         -2                                 0.6                         TA = +25°C                                    -2

                 -3                                                                                                      0.4                                                                        -3                                 0.4                         TA = +85°C                                    -3

                                                                                                                                                 TA = +85°C

                 -4                                                                                                      0.2                                                                        -4                                 0.2                                                                       -4

                      -50  -40     -30  -20       -10       0  10   20                                                         -50  -40  -30     -20      -10      0  10  20                                                                -50  -40  -30     -20       -10    0   10      20

                                   INPUT POWER (dBm)                                                                                     INPUT POWER (dBm)                                                                                            INPUT POWER (dBm)

                                        MAX9931                                                                                                  MAX9931

                           SET AND LOG CONFORMANCE                                                                                  SET AND LOG CONFORMANCE                                                                                                   MAX9931

                           vs. INPUT POWER AT 900MHz                                                                                vs. INPUT POWER AT 1.6GHz                                                                                    LOG SLOPE vs. FREQUENCY

                 1.8                                           MAX9930 toc16                 4                           1.8                                          MAX9930 toc17                 4                                  29

                 1.6                                                                         3                           1.6                                                                        3                                  28                     TA = +85°C                          MAX9930 toc18

                 1.4                                                                         2                           1.4                                                                        2               LOG SLOPE (mV/dB)

                 1.2                                                                         1   ERROR (dB)              1.2                                                                        1   ERROR (dB)                     27                     TA = +25°C

SET (V)          1.0                                                                         0               SET (V)     1.0                                                                        0                                  26

                 0.8                          TA = -40°C                                     -1                          0.8                     TA = -40°C                                         -1                                 25

                 0.6                          TA = +25°C                                     -2                          0.6                                                                        -2                                                                         TA = -40°C

                                                                                                                                                 TA = +25°C                                                                            24

                 0.4                          TA = +85°C                                     -3                          0.4                     TA = +85°C                                         -3

                 0.2                                                                         -4                          0.2                                                                        -4                                 23

                      -50  -40     -30  -20       -10       0  10   20                                                         -50  -40  -30     -20      -10      0  10  20                                                                0    300     600       900       1200  1500    1800

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

                 www.maximintegrated.com                                                                                                                                                                                                                   Maxim Integrated        │  5
                         MAX9930–MAX9933                                                                                                                                  2MHz to 1.6GHz 45dB RF-Detecting

                                                                                                                                                                                                            Controllers and RF Detector

                         Typical Operating Characteristics (continued)

                         (VCC = 3V, SHDN = VCC, TA = +25°C, all log conformance plots are normalized to their                                                                                               respective                              temperatures, TA = +25°C, unless

                         otherwise noted.)

                                        MAX9931                                                                                                          MAX9931                                                                                                      MAX9931

                                   LOG SLOPE vs. VCC                                                                                      LOG INTERCEPT vs. FREQUENCY                                                                                    LOG INTERCEPT vs. VCC

                   29                                                       MAX9930 toc19                                       -46                                                      MAX9930 toc20                                         -48                                                       MAX9930 toc21

                   28                                                                                                                                                                                                                          -50                       2MHz

LOG SLOPE (mV/dB)  27                            2MHz                                                      LOG INTERCEPT (dBm)  -48                      TA = -40°C                                                     LOG INTERCEPT (mV/dB)  -52

                                      1.6GHz                                                                                                                                                                                                                     900MHz

                   26                                                                                                                                                     TA = +85°C                                                           -54                            50MHz

                                                                                                                                -50

                   25                                                                                                                                                                                                                          -56

                   24                                                                                                           -52                 TA = +25°C                                                                                 -58               1.6GHz

                                                         50MHz

                   23                       900MHz                                                                                                                                                                                             -60

                   22                                                                                                           -54                                                                                                            -62

                         2.5  3.0  3.5      4.0     4.5      5.0  5.5                                                                0         400       800              1200      1600                                                            2.5  3.0     3.5     4.0      4.5     5.0  5.5

                                        VCC (V)                                                                                                     FREQUENCY (MHz)                                                                                                      VCC (V)

                                        MAX9931                                                                                                          MAX9932                                                                                                      MAX9932

                         LOG  CONFORMANCE vs. TEMPERATURE                                                                                      SET vs. INPUT POWER                                                                                  LOG CONFORMANCE vs. INPUT POWER

                   0.2                  INPUT POWER = -12dBm                MAX9930 toc22                                       1.8                                                      MAX9930 toc23                                         4                                                         MAX9930 toc24

                                        fRF = 50MHz                                                                             1.6                                                                                                            3                 50MHz

                   0.1

                                                                                                                                1.4                                                                                                            2                 900MHz

                   0                                                                                                                                     1.6GHz

ERROR (dB)                                                                                                                      1.2                                                                                     ERROR (dB)             1                 2MHz

                   -0.1                                                                                    SET (V)              1.0                                                                                                            0

                                                                                                                                          900MHz                          50MHz

                   -0.2                                                                                                         0.8                                                                                                            -1        1.6GHz

                                                                                                                                0.6                              2MHz                                                                          -2

                   -0.3                                                                                                         0.4                                                                                                            -3

                   -0.4                                                                                                         0.2                                                                                                            -4

                         -50  -25  0        25      50       75   100                                                                -40  -30       -20  -10         0          10    20                                                            -40  -30     -20     -10      0       10   20

                                   TEMPERATURE (°C)                                                                                               INPUT POWER (dBm)                                                                                              INPUT POWER (dBm)

                                        MAX9932                                                                                                          MAX9932                                                                                                      MAX9932

                              SET AND LOG CONFORMANCE                                                                                     SET AND LOG CONFORMANCE                                                                                        SET AND LOG CONFORMANCE

                              vs. INPUT POWER AT 2MHz                                                                                     vs. INPUT POWER AT 50MHz                                                                                       vs. INPUT POWER AT 900MHz

                   1.8                                       MAX9930 toc25                 4                                    1.8                                       MAX9930 toc26                 4                                      1.8                                        MAX9930 toc27                 4

                                                                                                                                                    TA = +85°C

                   1.6                                                                     3                                    1.6                                                                     3                                      1.6                                                                      3

                   1.4                                                                     2                                    1.4                 TA = +25°C                                          2                                      1.4                                                                      2

                   1.2                                                                     1   ERROR (dB)                       1.2                 TA = -40°C                                          1   ERROR (dB)                         1.2                                                                      1   ERROR (dB)

SET (V)            1.0                                                                     0               SET (V)              1.0                                                                     0               SET (V)                1.0                                                                      0

                   0.8                           TA = -40°C                                -1                                   0.8                                                                     -1                                     0.8                            TA = +85°C                                -1

                   0.6                           TA = +25°C                                -2                                   0.6                                                                     -2                                     0.6                       TA = +25°C                                     -2

                   0.4                           TA = +85°C                                -3                                   0.4                                                                     -3                                     0.4                                                                      -3

                                                                                                                                                                                                                                                                              TA = -40°C

                   0.2                                                                     -4                                   0.2                                                                     -4                                     0.2                                                                      -4

                         -40  -30  -20      -10     0        10   20                                                                 -40  -30       -20  -10           0        10    20                                                            -40  -30     -20     -10      0       10   20

                                   INPUT POWER (dBm)                                                                                              INPUT POWER (dBm)                                                                                              INPUT POWER (dBm)

                         www.maximintegrated.com                                                                                                                                                                                                                      Maxim Integrated         │  6
                     MAX9930–MAX9933                                                                                                                                          2MHz to 1.6GHz 45dB RF-Detecting

                                                                                                                                                                                               Controllers and RF Detector

                     Typical Operating Characteristics (continued)

                     (VCC = 3V, SHDN = VCC, TA = +25°C, all log conformance plots are normalized to their respective temperatures, TA = +25°C, unless

                     otherwise noted.)

                                              MAX9932

                               SET AND LOG CONFORMANCE                                                                                                         MAX9932                                                                              MAX9932

                               vs. INPUT POWER AT 1.6GHz                                                                                          LOG SLOPE vs. FREQUENCY                                                                   LOG SLOPE vs. VCC

                     1.8                                             MAX9930 toc28                 4                                    29                                                                                  29

                     1.6                                                                           3                                    28                                                MAX9930 toc29                     28                                                        MAX9930 toc30

                     1.4                                                                           2                                                           TA = +85°C                                                                                2MHz

                                                                                                                   LOG SLOPE (mV/dB)    27                                                               LOG SLOPE (mV/dB)  27

SET (V)              1.2                                                                           1   ERROR (dB)                                           TA = +25°C                                                      26              1.6GHz

                     1.0                                                                           0                                    26

                                                                                                                                                                                                                            25                                50MHz

                     0.8                                                                           -1                                   25

                                                   TA = +85°C                                                                                                                                                               24

                     0.6                                                                           -2                                                                    TA = -40°C                                                                           900MHz

                                              TA = +25°C                                                                                24                                                                                  23

                     0.4                           TA = -40°C                                      -3

                     0.2                                                                           -4                                   23                                                                                  22

                          -40  -30       -20       -10       0        10       20                                                            0    300  600       900          1200  1500  1800                                    2.5  3.0  3.5          4.0       4.5    5.0  5.5

                                       INPUT POWER (dBm)                                                                                               FREQUENCY (MHz)                                                                              VCC (V)

                                              MAX9932                                                                                                          MAX9932                                                                              MAX9932

                               LOG INTERCEPT vs. FREQUENCY                                                                                             LOG INTERCEPT vs. VCC                                                      LOG  CONFORMANCE vs. TEMPERATURE

                     -40                                                            MAX9930 toc31                                       -41                                               MAX9930 toc32                     0.1                     INPUT POWER = -10dBm              MAX9930 toc33

                                                                                                                                        -43                                                                                 0                       fRF = 50MHz

LOG INTERCEPT (dBm)  -42                      TA = -40°C                                                           LOG INTERCEPT (dBm)                    50MHz

                                                                                                                                        -45                                                                                 -0.1

                                                                   TA = +85°C                                                           -47            900MHz                 2MHz                       ERROR (dB)

                     -44                                                                                                                                                                                                    -0.2

                                                                                                                                        -49

                               TA = +25°C                                                                                                                                                                                   -0.3

                     -46                                                                                                                -51

                                                                                                                                        -53                    1.6GHz                                                       -0.4

                     -48                                                                                                                -55                                                                                 -0.5

                          0         400            800          1200      1600                                                               2.5  3.0     3.5       4.0       4.5    5.0  5.5                                     -50  -25       0       25        50     75   100

                                         FREQUENCY (MHz)                                                                                                       VCC (V)                                                                      TEMPERATURE (°C)

                                              MAX9933                                                                                                          MAX9933                                                                              MAX9933B

                                    OUT vs. INPUT POWER                                                                                      LOG  CONFORMANCE vs. INPUT POWER                                                          OUTPUT AND LOG CONFORMANCE

                     1.8                                                                                                                4                                                                                                   vs. INPUT POWER AT 2MHz            toc36

                                                                                    MAX9930 toc34                                                                                         MAX9930 toc35                     1.8                                                       4

                     1.6                                                                                                                3                      2MHz                                                         1.6                                                       3

                     1.4                      1.6GHz                                                                                    2                      900MHz                                                       1.4                                                       2

OUT (V)              1.2                                                                                           ERROR (dB)           1                      50MHz                                                        1.2                                                       1              ERROR (dB)

                     1.0                                                                                                                0                                                                OUT (V)            1                                                         0

                     0.8       900MHz                        50MHz                                                                      -1        1.6GHz                                                                    0.8                                                       -1

                                                             2MHz                                                                                                                                                                                        TA = +105°C

                     0.6                                                                                                                -2                                                                                  0.6                          TA = +85°C                   -2

                     0.4                                                                                                                -3                                                                                  0.4                          TA = +25°C                   -3

                                                                                                                                                                                                                                                         TA = -40°C

                     0.2                                                                                                                -4                                                                                  0.2                                                       -4

                          -60  -50     -40    -30       -20     -10   0        10                                                            -60  -50  -40     -30       -20  -10    0    10                                      -60  -50  -40     -30       -20    -10  0    10

                                       INPUT POWER (dBm)                                                                                               INPUT POWER (dBm)                                                                    INPUT POWER (dBm)

                     www.maximintegrated.com                                                                                                                                                                                                        Maxim Integrated           │  7
                     MAX9930–MAX9933                                                                                                                             2MHz to 1.6GHz 45dB RF-Detecting

                                                                                                                                                                                                    Controllers and RF Detector

                     Typical Operating Characteristics (continued)

                     (VCC = 3V, SHDN = VCC, TA = +25°C, all log conformance plots are normalized to their respective temperatures, TA = +25°C, unless

                     otherwise noted.)

                                         MAX9933B                                                                                                 MAX9933B                                                                                                         MAX9933B

                               OUTPUT AND LOG CONFORMANCE                                                                            OUTPUT AND LOG CONFORMANCE                                                                                  OUTPUT AND LOG CONFORMANCE

                               vs. INPUT POWER AT 50MHz              toc37                                                           vs. INPUT POWER AT 900MHz                toc38                                                                   vs. INPUT POWER AT 1.6GHz                       toc39

                     1.8                                                        4                                         1.8                                                        4                                                 1.8                                                                                  4

                     1.6                                                        3                                         1.6                                                        3                                                 1.6                                                                                  3

                     1.4                                                        2                                         1.4                                                        2                                                 1.4                                                                                  2

                     1.2                                                        1          ERROR (dB)                     1.2                                                        1              ERROR (dB)                         1.2                                                                                  1   ERROR (dB)

OUT (V)              1                                                          0                      OUT (V)            1                                                          0                          OUT (V)                1                                                                                    0

                     0.8                                                        -1                                        0.8                               TA = +105°C              -1                                                0.8                                       TA = +105°C                                -1

                                              TA = +105°C                                                                                              TA = +85°C                                                                                                           TA = +85°C

                     0.6                      TA = +85°C                        -2                                        0.6                                                        -2                                                0.6                                                                                  -2

                                              TA = +25°C                                                                                               TA = +25°C                                                                                                           TA = +25°C

                     0.4                      TA = -40°C                        -3                                        0.4                                                        -3                                                0.4                                                                                  -3

                                                                                                                                                       TA = -40°C                                                                                                           TA = -40°C

                     0.2                                                        -4                                        0.2                                                        -4                                                0.2                                                                                  -4

                          -60  -50  -40  -30       -20    -10  0           10                                                   -60  -50  -40     -30       -20    -10   0    10                                                            -60  -50       -40         -30       -20    -10        0    10

                                    INPUT POWER (dBm)                                                                                        INPUT POWER (dBm)                                                                                                INPUT POWER (dBm)

                                         MAX9933B                                                                                                 MAX9933                                                                                                          MAX9933B

                               LOG SLOPE vs. FREQUENCY                                                                                    LOG SLOPE vs. VCC                                                                                      LOG INTERCEPT vs. FREQUENCY

                     29                                              toc40                                                29                                                                                                           -52                                                            toc42

                                         TA = +105°C                                                                                           1.6GHz                                MAX9930 toc41

                     28                                                                                                   28                                                                                                           -54

                                         TA = +85°C                                                    LOG SLOPE (mV/dB)  27                                                                                    LOG INTERCEPT (mV/dB)                      TA = -40°C

LOG SLOPE (mV/dB)    27                                                                                                                           50MHz                                                                                -56

                                                                                                                          26                                                                                                                                           TA = +25°C

                     26                                                                                                                                                                                                                -58

                                                               TA = +25°C                                                 25                   2MHz              900MHz

                     25                                                                                                                                                                                                                -60

                                                              TA = -40°C                                                  24                                                                                                                               TA = +85°C            TA = +105°C

                     24                                                                                                   23                                                                                                           -62

                     23                                                                                                   22                                                                                                           -64

                          0    300  600       900       1200   1500       1800                                                  2.5  3.0     3.5       4.0       4.5     5.0  5.5                                                           0         300     600           900       1200    1500      1800

                                         FREQUENCY (MHz)                                                                                          VCC (V)                                                                                                     FREQUENCY (MHz)

                                         MAX9933                                                                                                  MAX9933B                                                                                                 SUPPLY CURRENT

                                    LOG INTERCEPT vs. VCC                                                                       LOG CONFORMANCE vs. TEMPERATURE                                                                                            vs. SHDN VOLTAGE

                     -52                                                                                                  0.2                                                 toc44                                                    8

                                                                            MAX9930 toc43                                                              INPUT POWER = -22dBm                                                                      VCC = 5.25V                                                 MAX9930 toc45

                     -54                 2MHz                                                                                                          fRF = 50MHz                                                                     7

                                                                                                                          0.1                                                                                                          6

LOG INTERCEPT (dBm)  -56                                                                                                                                                                                        SUPPLY CURRENT (mA)

                                                                                                       ERROR (dB)         0                                                                                                            5

                     -58                                                                                                                                                                                                               4

                                         50MHz

                     -60                                                                                                  -0.1                                                                                                         3

                     -62                 900MHz                                                                                                                                                                                        2

                                                                                                                          -0.2                                                                                                         1

                     -64                 1.6GHz                                                                                                                                                                                        0

                     -66                                                                                                  -0.3                                                                                                         -1

                          2.5  3.0  3.5       4.0       4.5    5.0         5.5                                                  -50  -25  0       25        50     75    100  125                                                           0    0.2  0.4  0.6     0.8      1.0  1.2  1.4     1.6  1.8  2.0

                                         VCC (V)                                                                                          TEMPERATURE (°C)                                                                                                             SHDN (V)

                     www.maximintegrated.com                                                                                                                                                                                                                           Maxim Integrated               │  8
MAX9930–MAX9933                                                                                           2MHz to 1.6GHz 45dB RF-Detecting

                                                                                                                                Controllers and RF Detector

Typical Operating Characteristics (continued)

(VCC = 3V, SHDN = VCC, TA = +25°C, all log conformance plots are normalized to their respective temperatures, TA = +25°C, unless

otherwise noted.)

                                         SUPPLY CURRENT                                                                                  SHDN POWER-ON DELAY

                                         vs. SUPPLY VOLTAGE                                                                                   RESPONSE TIME

                      8.0                                                                                                                                             MAX9930 toc47

                                                                                        toc46                                   CCLPF    = 150pF

                      7.8                                                               MAX9930

           (mA)       7.6                                                                                            SHDN

                      7.4                                                                                            500mV/div

           CURRENT    7.2                                                                                                                                                            0V

                      7.0

           SUPPLY     6.8

                      6.6                                                                                                OUT

                      6.4                                                                                            1V/div

                      6.2                                                                                                                                                            0V

                      6.0

                           2.5  3.0      3.5  4.0      4.5       5.0                    5.5                                                             2µs/div

                                         SUPPLY VOLTAGE (V)

                                                                                                                                                        MAXIMUM OUT VOLTAGE

                    SHDN RESPONSE TIME                                                  MAIN OUTPUT NOISE-SPECTRAL DENSITY                              vs. VCC BY LOAD CURRENT

                                              MAX9930 toc48      10,000                                                                       5.5

                                         CLPF = 150pF                                                           MAX9933         toc49                                                           toc50

                                                                 (nV/Hz)                                        CLPF = 220pF    MAX9930       5.0                                               MAX9930

SHDN                                                             DENSITY                                                                      4.5

1V/div                                                                                                                                                                0mA

                                                             0V                                                                          (V)  4.0

                                                                 NOISE-SPECTRAL  1000                                                    OUT

                                                                                                                                              3.5                                    10mA

                                                                                                                                              3.0                          5mA

OUT

500mV/div                                                                                                                                     2.5

                                                             0V

                                                                                 100                                                          2.0

                                2µs/div                                                 100      1k  10k  100k       1M         10M                2.5  3.0      3.5     4.0         4.5   5.0  5.5

                                                                                                     FREQUENCY (Hz)                                                   VCC (V)

                                         LARGE-SIGNAL                                                                                         SMALL-SIGNAL

                                PULSE RESPONSE                                                                                                PULSE RESPONSE

                                                             MAX9930             toc51                                                                                MAX9930 toc52

                           CCLPF = 10,000pF                                                                                     CCLPF    = 150pF

           OUT                                                                          ≤ 900mV                      OUT                                                             ≤ 0V

           500mV/div                                                                                                 75mV/div

                                                             fRF = 50MHz                                                                                         fRF = 50MHz

           RFIN                                                                                                      RFIN

           250mV/div                                                                                                 25mV/div

                                -42dBm

                                                       -2dBm                                                                                  -18dBm             -24dBm

                                         10µs/div                                                                                                       1µs/div

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MAX9930–MAX9933                                                                 2MHz to 1.6GHz 45dB RF-Detecting

                                                                                             Controllers and RF Detector

Pin Description

            PIN

MAX9930/                        NAME                                                         FUNCTION

MAX9931/         MAX9933

MAX9932

        1             1         RFIN        RF Input

        2             2         SHDN        Shutdown. Connect to VCC for normal operation.

        3             —         SET         Set-Point Input

        4             4         CLPF        Lowpass Filter Connection. Connect external capacitor between    CLPF  and  GND  to  set

                                            control-loop bandwidth.

        5             3, 5      GND         Ground

        6             6         N.C.        No Connection. Not internally connected.

        7             7         OUT         PA Gain-Control Output

        8             8         VCC         Supply Voltage. Bypass to GND with a 0.1µF capacitor.

            SHDN                                                                    OUTPUT-

                                                                                    ENABLED

                 VCC                                                                  DELAY

                                                                                             gm        X1    OUT

                                DET         DET                 DET        DET        DET

                                                                                                             CLPF

            RFIN

                                      10dB                10dB       10dB       10dB                   V-I*  SET

                                            OFFSET                         REFERENCE         MAX9930

                                            COMP                           CURRENT           MAX9931

                 GND                                                                         MAX9932

            SHDN                                                                    OUTPUT-

                                                                                    ENABLED

                 VCC                                                                  DELAY

                                                                                             gm        X1    OUT

                                DET         DET                 DET        DET        DET

                                                                                                             CLPF

            RFIN

                                      10dB                10dB       10dB       10dB                   V-I*

                                            OFFSET                         REFERENCE         MAX9933

                                            COMP                           CURRENT

                 GND

                 *INVERTING VOLTAGE TO CURRENT CONVERTER

Figure  1.  Functional Diagram

www.maximintegrated.com                                                                                      Maxim Integrated    │  10
MAX9930–MAX9933                                                                       2MHz to 1.6GHz 45dB RF-Detecting

                                                                                                      Controllers and RF Detector

Detailed Description                                                             Extrapolating a straight-line fit of the graph of SET vs.

The      MAX9930–MAX9933               family  of  logarithmic       ampli-      RFIN    provides      the  logarithmic      intercept.  Logarithmic

fiers    (log     amps)  comprises     four    main     amplifier/limiter        slope, the amount SET changes for each dB change of

stages each with a small-signal gain of 10dB. The output                         RF input, is generally independent of waveform or termi-

stage of each amplifier is applied to a full-wave rectifier                      nation  impedance.         The  MAX9930/MAX9931/MAX9932

(detector). A detector stage also precedes the first gain                        slope at low frequencies is about 25mV/dB.

stage. In total, five detectors, each separated by 10dB,                         Variance in temperature and supply voltage does not alter

comprise the log amp strip. Figure 1 shows the functional                        the slope significantly as shown in the Typical Operating

diagram of the log amps.                                                         Characteristics.

A portion of the PA output power is coupled to RFIN of the                       The     MAX9930/MAX9931/MAX9932                    are  specifically

logarithmic amplifier controller/detector, and is applied to                     designed for use in PA control applications. In a control

the logarithmic amplifier strip. Each detector cell outputs                      loop, the output starts at approximately 2.9V (with supply

a rectified current and all cell currents are summed and                         voltage of 3V) for the minimum input signal and falls to a

form a logarithmic output. The detected output is applied                        value close to ground at the maximum input. With a por-

to  a    high-gain       gm  stage,    which   is  buffered     and      then    tion of the PA output power coupled to RFIN, apply a volt-

applied to OUT. For the MAX9930/MAX9931/MAX9932,                                 age to SET (for the MAX9930/MAX9931/MAX9932) and

OUT      is  applied     to  the   gain-control    input  of    the      PA  to  connect OUT to the gain-control pin of the PA to control its

close the control loop. The voltage applied to SET deter-                        output power. An external capacitor from CLPF to ground

mines the output power of the PA in the control loop. The                        sets the bandwidth of the PA control loop.

voltage applied to SET relates to an input power level                           Transfer Function

determined by the log amp detector characteristics. For                          Logarithmic    slope       and  intercept   determine        the  trans-

the MAX9933, OUT is applied to an ADC typically found                            fer  function    of   the  MAX9930–MAX9933              family    of  log

in a baseband IC which, in turn, controls the PA biasing                         amps. The change in SET voltage (OUT voltage for the

with the output (Figure 2).                                                      MAX9933) per dB change in RF input defines the logarith-

                                                                                 mic slope. Therefore, a 10dB change in RF input results

                                                                                 in a 250mV change at SET (OUT for the MAX9933). The

                                                                                 Log   Conformance          vs.  Input  Power  plots     (see      Typical

                                                                                 Operating Characteristics) show the dynamic range of the

                                   PA  TRANSMITTER                               log amp family. Dynamic range is the range for which the

             XX                                                                  error remains within a band of ±1dB.

                                                                DAC              The   intercept   is  defined   as     the  point  where     the  linear

    50Ω           CC                               VCC                           response,    when     extrapolated,     intersects      the  y-axis   of

                             RFIN      VCC                      BASEBAND         the Log Conformance vs. Input Power plot. Using these

                                                                     IC          parameters, the input power can be calculated at any SET

                             MAX9933                    0.01µF                   voltage level (OUT voltage level for the MAX9933) within

             50Ω                                                                 the specified input range with the following equations:

                             SHDN      OUT                      ADC

                             GND       N.C.                                           RFIN = (SET / SLOPE) + IP

                                                                                      (MAX9930/MAX9931/MAX9932)

                             CLPF      GND                                            RFIN = (OUT / SLOPE) + IP

                  CCLPF                                                               (MAX9933)

                                                                                 where SET is the set-point voltage, OUT is the output

                                                                                 voltage for the MAX9933, SLOPE is the logarithmic slope

                                                                                 (V/dB), RFIN is in either dBm or dBV and IP is the loga-

Figure   2. MAX9933      Typical Application Circuit                             rithmic intercept point utilizing the same units as RFIN.

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MAX9930–MAX9933                                                                    2MHz to 1.6GHz 45dB RF-Detecting

                                                                                                      Controllers and RF Detector

Applications Information                                                        voltage can range from 150mV to within 250mV of the

Controller Mode                                                                 positive supply rail while sourcing 10mA. Use a suitable

(MAX9930/MAX9931/MAX9932)                                                       load resistor between OUT and GND for PA control inputs

                                                                                that source current. The Typical Operating Characteristics

Figure    3  provides     a     circuit  example     of   the  MAX9930/         has the Maximum Out Voltage vs. VCC By Load Current

MAX9931/MAX9932                 configured    as     a    controller.     The   graph   that  shows        the  sourcing    capabilities    and    output

MAX9930/MAX9931/MAX9932 require a 2.7V to 5.25V                                 swing of OUT.

supply voltage. Place a 0.1μF low-ESR, surface-mount                            SHDN and Power-On

ceramic capacitor close to VCC to decouple the supply.                          The  MAX9930–MAX9933                 can  be     placed     in  shutdown

Electrically isolate the RF input from other pins (espe-

cially SET) to maximize performance at high frequencies                         by pulling SHDN to ground. Shutdown reduces supply

(especially      at  the  high-power         levels  of   the  MAX9932).        current to typically 13μA. A graph of SHDN Response

The     MAX9930/MAX9931/MAX9932                       require        external   Time is included in the Typical Operating Characteristics.

AC-coupling. Achieve 50Ω input matching by connecting                           Connect     SHDN        and     VCC   together    for  continuous       on

a 50Ω resistor between the AC-coupling capacitor of RFIN                        operation.

and ground.                                                                     Power Convention

The MAX9930/MAX9931/MAX9932 logarithmic amplifiers                              Expressing power in dBm, decibels above 1mW, is the

function     as   both    the   detector     and   controller  in       power-  most common convention in RF systems. Log amp input

control loops. Use a directional coupler to couple a portion                    levels specified in terms of power are a result of the fol-

of the PA’s output power to the log amp’s RF input. For                         lowing common convention. Note that input power does

applications      requiring     dual-mode          operation   and      where   not refer to power, but rather to input voltage relative to

there are two PAs and two directional couplers, passively                       a  50Ω  impedance.           Use  of  dBV,      decibels    with   respect

combine      the     outputs    of  the  directional      couplers      before  to a 1VRMS sine wave, yields a less ambiguous result.

applying to the log amp. Apply a set-point voltage to SET                       The dBV convention has its own pit-falls in that log amp

from a controlling source (usually a DAC). OUT, which                           response      is  also  dependent     on    waveform.           A  complex

drives  the      automatic      gain-control       input  of  the    PA,  cor-  input,  such      as  CDMA,     does  not       have   the  exact     same

rects any inequality between the RF input level and the                         output response as the sinusoidal signal. The MAX9930–

corresponding set-point level. This is valid assuming the                       MAX9933       performance         specifications      are   in  both  dBV

gain control of the variable gain element is positive, such                     and dBm, with equivalent dBm levels for a 50Ω environ-

that increasing OUT voltage increases gain. The OUT                             ment. To convert dBV values into dBm in a 50Ω network,

                                                                                add 13dB. For CATV applications, to convert dBV values

ANTENNA                                      POWER AMPLIFIER                    to dBm in a 75Ω network, add 11.25dB. Table 1 shows the

                                                                                different input power ranges in different conventions for

                                                                   RF INPUT     the MAX9930–MAX9933.

             XX

                                                                                Table 1. Power Ranges of the MAX9930–

50Ω          CC                                                                 MAX9933

                          RFIN               VCC                   VCC                                          INPUT POWER RANGE

                                    MAX9930                   0.1µF                PART                           dBm IN A 50Ω         dBm IN A 75Ω

                                    MAX9931                                                           dBV

                          SHDN      MAX9932                                                                       NETWORK                  NETWORK

                                             OUT                                MAX9930           -58 to -13          -45 to 0         -46.75 to -1.75

             DAC          SET                N.C.

                          CLPF               GND                                MAX9931           -48 to -3          -35 to +10        -36.75 to +8.25

             CCLPF                                                              MAX9932           -43 to +2          -30 to +15        -31.75 to +13.25

                                                                                MAX9933           -58 to -13          -45 to 0         -46.75 to -1.75

Figure 3. Control    Mode Application Circuit        Block

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MAX9930–MAX9933                                                                                                   2MHz to 1.6GHz 45dB RF-Detecting

                                                                                                                                                    Controllers and RF Detector

Filter Capacitor and Transient Response                                                                       attenuation. A broadband resistive match is implement-

In  general,      for    the       MAX9930/MAX9931/MAX9932,                                  the              ed  by  connecting                    a      resistor          to  ground    at                the  external

choice  of    filter     capacitor          only       partially   determines                the              AC-coupling capacitor at RFIN as shown in Figure 5. A

time-domain       response              of  a      PA   control    loop.     However,                         50Ω resistor (use other values for different input imped-

some simple conventions can be applied to affect tran-                                                        ances)                   in     this  configuration,           in  parallel     with                the  input

sient response. A large filter capacitor, CCLPF, dominates                                                    impedance of the MAX9930–MAX9933, presents an input

time-domain response, but the loop bandwidth remains                                                          impedance of approximately 50Ω. These devices require

a factor of the PA gain-control range. The bandwidth is                                                       an additional external coupling capacitor in series with

maximized at power outputs near the center of the PA’s                                                        the RF input. As the operating frequency increases over

range, and minimized at the low and high power levels,                                                        2GHz, input impedance is reduced, resulting in the need

where the slope of the gain-control curve is lowest.                                                          for a larger-valued shunt resistor. Use a Smith Chart for

A   smaller   valued           CCLPF        results     in    an   increased                 loop             calculating                     the   ideal  shunt      resistor         value.                Refer     to  the

bandwidth inversely proportional to the capacitor value.                                                      MAX4000/MAX4001/MAX4002                                            data  sheet                 for  narrow-

Inherent phase lag in the PA’s control path, usually caused                                                   band reactive and series attenuation input coupling.

by parasitics at OUT, ultimately results in the addition of

complex poles in the AC loop equation. To avoid this sec-

ondary effect, experimentally determine the lowest usable                                                                                                                                MAX9930

CCLPF for the power amplifier of interest. This requires full                                                                                                                            MAX9931

consideration to the intricacies of the PA control function.                                                                           50 SOURCE                                         MAX9932

The worst-case condition, where the PA output is small-                                                                                       50Ω                     CC                 MAX9933

est (gain function is steepest) should be used because                                                                                                                       RFIN

the PA control function is typically nonlinear. An additional                                                                                                    RS

zero can be added to improve loop dynamics by placing                                                                                                            50Ω                           CIN                  RIN

a resistor in series with CCLPF. See Figure 4 for the gain

and phase response for different CCLPF values.                                                                                                                                                               VCC

Additional Input Coupling

There   are   three            common           methods       for  input     coupling:                        Figure  5. Broadband                  Resistive Matching

broadband     resistive,             narrowband         reactive,            and          series

                                   GAIN AND PHASE vs. FREQUENCY                                                                               SMALL-SIGNAL BANDWIDTH              vs.  CCLPF

                         80                                             MAX9930 fig04  180                                             10

                         60    GAIN                                                    135                                                                                                    MAX9930 fig04

                                                        CCLPF = 2000pF

                         40                                                            90

                         20        CCLPF = 200pF              CCLPF = 200pF            45    PHASE (DEGREES)          FREQUENCY (MHz)      1

              GAIN (dB)  0                                                             0

                         -20                                                           -45

                         -40       CCLPF = 2000pF                                      -90                                             0.1

                         -60                                                           -135

                         -80                                      PHASE                -180

                         -100                                                          -225                                            0.01

                               10  100      1k     10k  100k  1M        10M  100M                                                             100          1000           10,000       100,000

                                            FREQUENCY (Hz)                                                                                                       CCLPF (pF)

Figure  4.  Gain  and          Phase vs. Frequency

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MAX9930–MAX9933                                                       2MHz to 1.6GHz 45dB RF-Detecting

                                                                            Controllers and RF Detector

Waveform Considerations                                               Block Diagram

The MAX9930–MAX9933 family of logarithmic amplifiers

respond to voltage, not power, even though input levels

are specified in dBm. It is important to realize that input

signals with identical RMS power but unique waveforms                 SHDN                         OUTPUT-

result in different log amp outputs. Differing signal wave-           VCC                                ENABLE

forms  result   in  either  an  upward  or   downward     shift  in                                             DELAY

the logarithmic intercept. However, the logarithmic slope             RFIN  LOG

                                                                            DETECTOR

remains the same; it is possible to compensate for known                                    gm                         x1         OUT

waveform shapes by baseband process.                                                        BLOCK

It must also be noted that the output waveform is gener-              SET             V-I*                             BUFFER

ated by first rectifying and then averaging the input signal.               MAX9930

This method should not be confused with RMS or peak-                        MAX9931                                               CCLPF

detection methods.                                                          MAX9932

Layout Considerations                                                 GND

As  with  any   RF  circuit,    the  layout  of  the  MAX9930–

MAX9933 circuits affects performance. Use a short 50Ω                 SHDN                         OUTPUT-

line at the input with multiple ground vias along the length          VCC                          ENABLE

of the line. The input capacitor and resistor should both                                          DELAY

be placed as close as possible to the IC. VCC should be               RFIN  LOG

                                                                            DETECTOR

bypassed as close as possible to the IC with multiple vias                                  gm                         x1         OUT

connecting the capacitor to the ground plane. It is recom-                                  BLOCK

mended    that  good  RF    components       be  chosen   for    the                                                   BUFFER

desired operating frequency range. Electrically isolate                     MAX9933

RF input from other pins (especially SET) to maximize                                              V-I*                           CCLPF

performance     at  high    frequencies      (especially  at   the

high power levels of the MAX9932).

                                                                      GND

Chip Information                                                      *INVERTING VOLTAGE TO CURRENT CONVERTER.

PROCESS: High-Frequency Bipolar

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MAX9930–MAX9933                                           2MHz to 1.6GHz 45dB RF-Detecting

                                                          Controllers and RF Detector

Package Information

For the latest package outline information and land patterns (footprints), go to www.maximintegrated.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 TYPE             PACKAGE CODE                     OUTLINE NO.  LAND PATTERN NO.

8 μMAX                                              U8-1  21-0036      90-0092

www.maximintegrated.com                                                Maxim Integrated                                              │  15
MAX9930–MAX9933                      2MHz to 1.6GHz 45dB RF-Detecting

                                                                                                  Controllers and RF Detector

Revision History

REVISION  REVISION                   DESCRIPTION                                                                                            PAGES

NUMBER    DATE                                                                                                                              CHANGED

0         8/07      Initial release                                                                                                         —

1         3/09      Added TOC46 to Typical Operating Characteristics                                                                        9

2         3/15      Added information for the MAX9933B. Revised Typical Operating Characteristics.                                          1–3, 7, 8, 15

For pricing, delivery, and ordering information, please contact Maxim Direct at 1-888-629-4642, or visit Maxim Integrated’s website at www.maximintegrated.com.

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

are implied. Maxim Integrated 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 and the Maxim Integrated logo are trademarks of Maxim Integrated Products, Inc.  ©  2015 Maxim Integrated Products, Inc.                                │  16
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