75003C Datasheet

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/75003C-html.html
background image

PR

OPRIET

AR

Y AND

 CONFIDENTIAL

A Microchip Technology Company

©2012 Silicon Storage Technology, Inc.

DS-75003C

08/12

Data Sheet

www.microchip.com

Features

• High gain:

– Typically 25 dB gain across 2.4~2.5 GHz

• High linear output power:

– >26 dBm P1dB

- Single-tone measurement
- Please refer to “Absolute Maximum Stress Ratings” on

page 5

– Meets 802.11g OFDM ACPR requirement up to 21.5

dBm

– Meets 802.11b ACPR requirement up to 22.5 dBm
– ~3% added EVM up to 18 dBm for 54 Mbps 802.11g

signal

– 17 dBm at 1.8% EVM, 802.11ac, 256 QAM, 2.4 GHz

• High power-added efficiency/Low operating cur-

rent for 802.11b/g/n applications

– ~32%/135 mA @ P

OUT

= 21.5 dBm for 802.11g

– ~36%/150 mA @ P

OUT

= 22.5 dBm for 802.11b

• Single-pin low I

REF

power-up/down control

– I

REF

<2 mA

• Low idle current for high-efficiency operation

– ~50 mA I

CQ

• High-speed power-up/down control

– Turn on/off time (10%- 90%) <100 ns
– Typical power-up/down delay with driver delay included

<200 ns

• Low shut-down current (~2 µA)

• Limited variation over temperature

– ~1 dB gain/power variation between -20°C to +85°C

• Excellent on-chip power detection

– >15 dB dynamic range on-chip power detection
– Temperature and VSWR insensitive

• Simple output matching

• Packages available

– 8-contact XSON – 2mm x 2mm

• All non-Pb (lead-free) devices are RoHS compliant

Applications

• WLAN (IEEE 802.11b/g/n/ac)

• Home RF

• Cordless phones

• 2.4 GHz ISM wireless equipment

2.4 GHz High-Efficiency, High-Gain Power Amplifier

SST12LP18E

The SST12LP18E is a versatile power amplifier based on the highly-reliable
InGaP/GaAs HBT technology. The SST12LP18E is a 2.4 GHz high-efficiency
Power Amplifier designed in compliance with IEEE 802.11b/g/n/ac applications.
It typically provides 25 dB gain with 32% power-added efficiency, while meeting
802.11g spectrum mask at 21.5 dBm. The SST12LP18E can be configured for
high-linearity for 802.11ac operation or for high-power, high-efficiency operation.
This power amplifier also features easy board-level usage along with high-
speed power-up/down control through a single reference voltage pin and is
offered in a 8-contact XSON package.

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/75003C-html.html
background image

PR

OPRIET

AR

Y AND

 CONFIDENTIAL

©2012 Silicon Storage Technology, Inc.

DS-75003C

08/12

2

2.4 GHz High-Efficiency, High-Gain Power Amplifier

SST12LP18E

Data Sheet

A Microchip Technology Company

Product Description

The SST12LP18E is a versatile power amplifier based on the highly-reliable InGaP/GaAs HBT tech-
nology.

The SST12LP18E is a 2.4 GHz high-efficiency Power Amplifier designed in compliance with IEEE
802.11b/g/n/ac applications. It typically provides 25 dB gain with 32% power-added efficiency (PAE) @
POUT = 21.5 dBm for 802.11g and 36% PAE @ POUT = 22.5 dBm for 802.11b.

The SST12LP18E has excellent linearity, typically ~3% added EVM at 18 dBm output power which is
essential for 54 Mbps 802.11g operation while meeting 802.11g spectrum mask at 21.5 dBm.
SST12LP18E can also be configured for high-linearity with EVM <1.8% at typically 17 dBm for
802.11ac operation.

The SST12LP18E also features easy board-level usage along with high-speed power-up/down control
through a single combined reference voltage pin. Ultra-low reference current (total I

REF

~2 mA) makes

the SST12LP18E controllable by an on/off switching signal directly from the baseband chip. These fea-
tures, coupled with low operating current, make the SST12LP18E ideal for the final stage power ampli-
fication in battery-powered 802.11b/g/n/ac WLAN transmitter applications.

The SST12LP18E has an excellent on-chip, single-ended power detector, which features wide-range
(>15 dB) with dB-wise linear operation. The excellent on-chip power detector is both temperature and
VSWR insensitive; therefore, it provides a reliable solution to board-level power control.

The SST12LP18E is offered in 8-contact XSON package. See Figure 2 for pin assignments and Table 1
for pin descriptions.

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/75003C-html.html
background image

PR

OPRIET

AR

Y AND

 CONFIDENTIAL

©2012 Silicon Storage Technology, Inc.

DS-75003C

08/12

3

2.4 GHz High-Efficiency, High-Gain Power Amplifier

SST12LP18E

Data Sheet

A Microchip Technology Company

Functional Blocks

Figure 1: Functional Block Diagram

4

3

2

1

5

6

7

8

Bias Circuit

VCC1

VCCb

VREF

RFIN

RFOUT

RFOUT

VCC2

F1.0

DET

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/75003C-html.html
background image

PR

OPRIET

AR

Y AND

 CONFIDENTIAL

©2012 Silicon Storage Technology, Inc.

DS-75003C

08/12

4

2.4 GHz High-Efficiency, High-Gain Power Amplifier

SST12LP18E

Data Sheet

A Microchip Technology Company

Pin Assignments

Figure 2: Pin Assignments for 8-contact XSON

Pin Descriptions

Table 1: Pin Description

Symbol

Pin No.

Pin Name

Type

1

1. I=Input, O=Output

Function

GND

0

Ground

Low inductance GND pad

V

CC1

1

Power Supply

PWR

Power supply, 1

st

stage

RF

IN

2

I

RF input, DC decoupled

V

CCb

3

Power Supply

PWR

Supply voltage for bias circuit

VREF

4

PWR

1

st

and 2

nd

stage idle current control

Det

5

O

On-chip power detector

RFOUT

6

O

RF output

RFOUT

7

O

RF output

V

CC2

8

Power Supply

PWR

Power supply, 2

nd

stage

T1.0 75003

4

3

2

1

5

6

7

8

VCC1

VCCb

VREF

RFIN

RFOUT

RFOUT

VCC2

Top View

RF & DC

Ground

0

(Contacts 

facing down)

DET

F2.0

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/75003C-html.html
background image

PR

OPRIET

AR

Y AND

 CONFIDENTIAL

©2012 Silicon Storage Technology, Inc.

DS-75003C

08/12

5

2.4 GHz High-Efficiency, High-Gain Power Amplifier

SST12LP18E

Data Sheet

A Microchip Technology Company

Electrical Specifications

The DC and RF specifications for the power amplifier are specified below. Refer to Table 3 for the DC voltage
and current specifications. Refer to Figures 3 through 13 for the RF performance.

Absolute Maximum Stress Ratings (Applied conditions greater than those listed under “Absolute
Maximum Stress Ratings” may cause permanent damage to the device. This is a stress rating only and
functional operation of the device at these conditions or conditions greater than those defined in the
operational sections of this data sheet is not implied. Exposure to absolute maximum stress rating con-
ditions may affect device reliability.)

Input power to pin 2 (P

IN

). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . +5 dBm

Average output power (P

OUT

)

1

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . +26 dBm

1. Never measure with CW source. Pulsed single-tone source with <50% duty cycle is recommended. Exceeding the max-

imum rating of average output power could cause permanent damage to the device.

Supply Voltage at pins 1, 3, and 8(V

CC

) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . -0.3V to +4.2V

Reference voltage to pin 4 (V

REF

) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . -0.3V to +3.3V

DC supply current (I

CC

)

2

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300 mA

2. Measured with 100% duty cycle 54 Mbps 802.11g OFDM Signal

Operating Temperature (T

A

) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . -40ºC to +85ºC

Storage Temperature (T

STG

) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . -40ºC to +120ºC

Maximum Junction Temperature (T

J

) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . +150ºC

Surface Mount Solder Reflow Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260°C for 10 seconds

Table 2: Operating Range

Range

Ambient Temp

V

CC

Industrial

-40°C to +85°C

3.3V

T2.1 75003

Table 3: DC Electrical Characteristics at 25°C for High-Linearity Configurations

1

1. See Figure 8

Symbol

Parameter

Min. Typ Max. Unit

V

CC

Supply Voltage at pins 1,3,and 8

3.0

3.3

3.6

V

I

CQ

Idle current to meet EVM ~1.8% @ 17 dBm Output Power with 802.11g OFDM
54 Mbps signal

110

mA

I

CC

Current Consumption @ 18 dBm Output Power with 802.11g OFDM 54 Mbps
signal

140

Current Consumption to meet 802.11g OFDM 6 Mbps Spectrum mask @
21.5 dBm Output Power

170

mA

Current Consumption to meet 802.11b DSSS 1 Mbps Spectrum mask @
22.5 dBm Output Power

180

mA

V

REG

Reference Voltage with 0

resistor

2.7

2.8

2.9

V

T3.1 75003

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/75003C-html.html
background image

PR

OPRIET

AR

Y AND

 CONFIDENTIAL

©2012 Silicon Storage Technology, Inc.

DS-75003C

08/12

6

2.4 GHz High-Efficiency, High-Gain Power Amplifier

SST12LP18E

Data Sheet

A Microchip Technology Company

Table 4: DC Electrical Characteristics at 25°C for High-Efficiency Configurations

1

Symbol

Parameter

Min. Typ Max. Unit

V

CC

Supply Voltage at pins 1,3,and 8

3.0

3.3

3.6

V

I

CQ

Idle current to meet EVM ~3% @ 18 dBm Output Power with 802.11g OFDM
54 Mbps signal

50

mA

I

CC

Current Consumption @ 18 dBm Output Power with 802.11g OFDM 54 Mbps
signal

95

Current Consumption to meet 802.11g OFDM 6 Mbps Spectrum mask @
21.5 dBm Output Power

135

mA

Current Consumption to meet 802.11b DSSS 1 Mbps Spectrum mask @
22.5 dBm Output Power

150

mA

V

REG

Reference Voltage with 360

resistor

2.7

2.8

2.9

V

T4.1 75003

1. See Figure 14

Table 5: RF Electrical Characteristics at 25°C

Symbol

Parameter

Min.

Typ

Max.

Unit

F

L-U

Frequency range

2412

2484

MHz

G

Small signal gain

24

25

dB

G

VAR1

Gain variation over band (2412–2484 MHz)

±0.5

dB

G

VAR2

Gain ripple over channel (20 MHz)

0.2

dB

EVM

EVM@ 18 dBm Output Power with 802.11g OFDM 54 Mbps signal

1

1. See Figure 14

3.0

%

EVM@ 17 dBm Output Power with 802.11ac 20 MHz BW

2

2. See Figure 8

1.8

%

P

OUT

Output Power to meet 802.11g OFDM 6 Mbps Spectrum mask

20.5

21.5

dBm

Output Power to meet 802.11b DSSS 1 Mbps Spectrum mask

21.5

22.5

dBm

2f, 3f, 4f, 5f

Harmonics at 23 dBm, without external filters

-30

dBc

T5.2 75003

Table 6: Typical Performance with Different Bias Options for High-Efficiency Configuration

V

REG

(V) R1

1

(

)

1. See Figure 14

I

CQ

2

(mA)

2. At room temperature

I

CC

@ P

OUT

=

18 dBm

2

(mA)

Typical Performance with Each Biased Option

2.85

500

45

95

Meet added EVM < 3% up to 18 dBm output power at -40ºC

2.80

360

50

95

Meet added EVM < 3% up to 18 dBm output power at -40ºC

2.70

180

50

95

Meet added EVM < 3% up to 18 dBm output power at -20ºC

2.70

33

72

110

Meet added EVM < 3% up to 18 dBm output power at -40ºC

2.70

0

82

120

Meet added EVM < 3% up to 18 dBm output power at -40ºC

T6.1 75003

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/75003C-html.html
background image

PR

OPRIET

AR

Y AND

 CONFIDENTIAL

©2012 Silicon Storage Technology, Inc.

DS-75003C

08/12

7

2.4 GHz High-Efficiency, High-Gain Power Amplifier

SST12LP18E

Data Sheet

A Microchip Technology Company

Typical Performance Characteristics

Test Conditions: V

CC

= 3.3V, T

A

= 25°C, unless otherwise specified

Figure 3: S-Parameters

S11 versus Frequency

Frequency (GHz)

S11

(dB)

Frequency (GHz)

S21

(dB)

S22

(dB)

Frequency (GHz)

S12

(dB)

Frequency (GHz)

S-Parms.1.1

S12 versus Frequency

S21 versus Frequency

S22 versus Frequency

-

30

-

25

-

20

-

15

-

10

-5

0

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

-

80

-

70

-

60

-

50

-

40

-

30

-

20

-

10

0

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/75003C-html.html
background image

PR

OPRIET

AR

Y AND

 CONFIDENTIAL

©2012 Silicon Storage Technology, Inc.

DS-75003C

08/12

8

2.4 GHz High-Efficiency, High-Gain Power Amplifier

SST12LP18E

Data Sheet

A Microchip Technology Company

High-Linearity Configuration for 802.11b/g/n/ac

Typical Performance Characteristics
Test Conditions: V

CC

= 3.3V, V

REF

= 2.8V, T

A

= 25°C, 54 Mbps 802.11g OFDM

Signal; Equalizer Training Setting using Channel Estimation Sequence Only

Figure 4: EVM versus Output Power

Figure 5: Power Gain versus Output Power

75003 F13.0

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

EVM (%)

Output Power (dBm)

EVM versus Output Power

Freq=2.412 GHz

Freq=2.442 GHz

Freq=2.472 GHz

75003 F14.0

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Power Gain (dB)

Output Power (dBm)

Power Gain versus Output Power

Freq=2.412 GHz

Freq=2.442 GHz

Freq=2.472 GHz

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/75003C-html.html
background image

PR

OPRIET

AR

Y AND

 CONFIDENTIAL

©2012 Silicon Storage Technology, Inc.

DS-75003C

08/12

9

2.4 GHz High-Efficiency, High-Gain Power Amplifier

SST12LP18E

Data Sheet

A Microchip Technology Company

High-Linearity Configuration (continued)

Figure 6: Total Current Consumption for 802.11g operation versus Output Power

Figure 7: Detector Characteristics versus Output Power

75003 F15.0

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

200

210

220

230

240

250

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Supply Current (mA)

Output Power (dBm)

Supply Current versus Output Power

Freq=2.412 GHz

Freq=2.442 GHz

Freq=2.472 GHz

75003 F16.0

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Detector Voltage (V)

Output Power (dBm)

Detector Voltage versus Output Power

Freq=2.412 GHz

Freq=2.442 GHz

Freq=2.472 GHz

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/75003C-html.html
background image

PR

OPRIET

AR

Y AND

 CONFIDENTIAL

©2012 Silicon Storage Technology, Inc.

DS-75003C

08/12

10

2.4 GHz High-Efficiency, High-Gain Power Amplifier

SST12LP18E

Data Sheet

A Microchip Technology Company

High-Linearity Configuration (continued)

Figure 8: Typical Schematic for High-Linearity 802.11b/g/n/ac Applications

75003 F17.0

10 

µ

F

VCC

F

6.8 nH / 0603 

0.1  F

0.1 

µ

0.1 

µ

50

Ω

RFIN

F

µ

RFOUT

100 pF 

1.8 pF

50

Ω

  

1.0 nH

0.1 

Vdet

100 pF

VREG

R1 = 0

Ω

 

Test conditions:
VCC = 3.3 V
VREG = 2.80 V

12LP18E

2X2 8L XSON

Top View

4

3

2

1

5

6

7

8

100 pF

Maker
Microchip Technology Inc.
Datasheet PDF Download