Texas Instruments LMH2100

Texas Instruments LMH2100 — Описание и технические характеристики

LMH2100 — это высоколинейный логарифмический детектор мощности (RMS-детектор), разработанный для измерения среднеквадратичной (RMS) мощности ВЧ-сигналов. Он предназначен для использования в системах автоматической регулировки усиления (AGC), измерителях мощности и беспроводных передатчиках.

Основное назначение

Преобразует входную ВЧ-мощность в постоянное напряжение (DC), логарифмически пропорциональное уровню сигнала. Это позволяет охватить широкий динамический диапазон входных мощностей без переключения диапазонов.

Технические характеристики (ДАТАШИТ TI)

| Параметр | Значение | Примечания | | :--- | :--- | :--- | | Диапазон рабочих частот | 0.5 ГГц – 6 ГГц | Перекрывает диапазоны GSM, WCDMA, LTE, Wi-Fi, 5G sub-6 ГГц | | Динамический диапазон | ** до 60 дБ** | Типичное значение без учета ошибки | | Выходное напряжение | Диапазон от 0.2 до 2.8 В | Крутизна наклона — ~20 мВ/дБ (типичное) | | Точность (линейность) | ±0.5 дБ (в пределах 20 дБ) | При полном диапазоне температур — ±1.0 дБ | | Входная мощность | −40 дБм … +5 дБм | Зависит от сопротивления источника (обычно 50 Ом) | | Напряжение питания | 2.7 В … 5.5 В | Однополярное | | Потребляемый ток | 3.7 мА (номинал) | В режиме полной работы | | Входной импеданс | >50 Ом (до 1 ГГц)
~50 Ом (на частотах >2 ГГц) | Не требует внешнего согласования для большинства приложений, но рекомендуется добавить шунтирующий резистор для точности | | Рабочая температура | −40 °C … +85 °C | Промышленный диапазон | | Корпус | SOT-23-5 | Маленький, для поверхностного монтажа | | Тип детектора | True RMS (логарифмический) | Независимость от формы сигнала (CW, модулированный) |

Функциональная схема и особенности

1. Два температурно-компенсированных диодных каскада: обеспечивают логарифмическую характеристику.
2. Интегратор на кристалле: преобразует пульсации входного сигнала в постоянное напряжение.
3. Выходной усилитель: придает наклон функции и подает сигнал на внешний АЦП.

Существенная особенность: Для работы с сигналами с большим пик-фактором (PAPR), такими как LTE/WCDMA, детектор является установочным (постоянная времени фильтра должна быть подобрана внешним конденсатором).

Парт-номера и семейство

LMH2100 конструктивно является самой микросхемой от National Semiconductor (приобретен TI). В настоящее время на рынке чаще продается под маркой Texas Instruments (без нового парт-номера, — замена не требует переработки).

Парт-номеры:

• LMH2100EKD — основная маркировка для завода.
• LMH2100EKD/NOPB — актуальный вариант, где производитель гарантирует качество и наличие RoHS-соответствия.
• Данный чип выпускается исключительно в корпусе SOT‑23‑5, вариации парт-номеров разных по корпусам не предусмотрены.
• Для тестов и стартов — LMH2100EVAL (оценочная плата, часто доступна от сторонних поставщиков).

Совместимые модели (заменители и аналоги)

Данный детектор является функциональным аналогом для новых разработок, несколько подходов к замене:

1. Точная замена по назначению (отечественный OEM аналог)

• HMC1120LP5 (Analog Devices, США) — очень близкий по характеристикам, но работающий с более широким диапазоном выходов.

2. Адаптированные аналоги по отраслям (близкие по ТТХ)

• NE5210 (фирма ON Semi) — логарифмический детектор для бесконтактных приборов.
• подобия семейства серии UPG21xx (NEC/Renesas) — применялись в ранних GPS-модулях.

3. Прямые конкуренты (Perfect Drop-in с пересчетом выходного напряжения)

По словам разработчиков базовых станций, LMH2100 взаимозаменяем с этим семейством от Analog Devices / MAXIM:

• MAX2120 (Более новый тип).
• HMC909 (Частичное время).

Важно: Нет прямого механического пина, замена невозможна между вышеописанными (спомни определение). Перед заменой проверять:

• Ток потребления становится чуть выше.
• Полоса пропускания выхода детектора изменяется, подсчет внешнего напряжения делается иначе.

Примечание (электромагнитная совместимость, быстрое резкое дополнение)

Времязадающая схема для Сам выход дается на подключаемый вариант модуля АЦП.

Архетипическая схема требует согласующего резистора (R1), идущего прямо на пин с названием OUTPUT FROM INTERNAL CG. (Если короткое — фирма рекомендует выбирать опорное сопротивление — не путать место подшивки).

Дополнительно следует иметь в виду, Чтобы использовать либо большой вид, многие каскады допускают фильтрацию в линии через инвертирующий массив. За этим обратиться к графику.