75010B Datasheet

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/75010B-html.html
background image

PR

OPRIET

AR

Y AND

 CONFIDENTIAL

A Microchip Technology Company

©2011 Silicon Storage Technology, Inc.

DS75010B

09/11

Data Sheet

www.microchip.com

Features

• Input/output ports are matched to 50

 internally

and DC decoupled.

• Packages available

– 20-contact UQFN – 3mm x 3mm x 0.55mm

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

Transmitter Chain:

• High gain:

– Typically 28 dB gain across 2.4–2.5 GHz over tempera-

ture -20°C to +85°C for Transmitter.

• High linear output power:

– Meets 802.11g OFDM ACPR requirement up to 21 dBm
– 3% added EVM up to 19 dBm for 54 Mbps 802.11g signal
– Meets 802.11b ACPR requirement up to 22 dBm

• High power-added efficiency/Low operating cur-

rent for 802.11b/g/n applications

– ~25% @ P

OUT

= 22 dBm for 802.11b/g

• Low I

REF

power-up/down control

– I

REF

<2 mA

• Low quiescent current

– ~55 mA I

CQ

• High-speed power-up/down

– 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 power variation between -20°C to +85°C
– ~2 dB gain variation between -20°C to +85°C

• Temperature and load insensitive on-chip power

detector

– >20 dB dynamic range, temperature-stable, on-chip

power detection

Receiver Chain:

• LNA ON:

– Typically 12 dB gain
– 3.1 dB noise figure
– >5dB P1dB

Bluetooth Path:

• Typically 2.5 dB loss

• Simultaneous BT/WLAN Rx mode:

– 8 dB gain
– 3.1 dB noise figure

Applications

• WLAN (IEEE 802.11b/g/n)

• Home RF

• Cordless phones

• 2.4 GHz ISM wireless equipment

• Zigbee®

• Bluetooth®

2.4 GHz High-Gain, High-Efficiency Front-end Module

SST12LF03

The SST12LF03 is a fully integrated Front-End Module (FEM) for WLAN 802.11b/g/
n and Bluetooth® systems. The SST12LF03 RF modules includes a PA, a LNA,
and an antenna switch, making it ideal for WLAN/BT embedded applications where
small size and high performance are required. Designed in compliance with IEEE
802.11 b/g/n applications and based on GaAs PHEMT/HBT technology, the
SST12LF03 operates within the frequency range of 2.4- 2.5 GHz with a very low
DC-current consumption. The Transmitter chain has excellent linearity, typically 3%
added EVM up to 19 dBm output power for 54 Mbps 802.11g operation, while meet-
ing 802.11b spectrum mask at 22 dBm. The receiver chain provides a low noise
amplifier and has options for simultaneous WLAN and Bluetooth operation.The
SST12LF03 is offered in a 20-contact UQFN package.

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/75010B-html.html
background image

PR

OPRIET

AR

Y AND

 CONFIDENTIAL

©2011 Silicon Storage Technology, Inc.

DS75010B

09/11

2

2.4 GHz High-Gain, High-Efficiency Front-end Module

SST12LF03

Data Sheet

A Microchip Technology Company

Product Description

The SST12LF03 is a 2.4 GHz Front-end Module (FEM) designed in compliance with IEEE 802.11b/g/n
applications. It combines a high-performance Power Amplifier (PA), a low-noise amplifier, and an
antenna switch. The single-pole, three-throw, antenna switch provides WLAN transmit and receive
capability as well as Bluetooth® connectivity. The receive path also allow for simultaneous WLAN and
Bluetooth operation.

The TX chain includes a high-efficiency PA based on the InGaP/GaAs HBT technology. This chain typ-
ically provides 28 dB gain with 25% power-added efficiency (PAE) @ POUT = 22 dBm for 802.11g and
802.11b operation.

The TX chain has excellent linearity, typically 3% added EVM at 19 dBm output power for 54 Mbps
802.11g operation, while meeting 802.11g spectrum mask at 22 dBm.

The SST12LF03 also features easy board-level usage along with high-speed power-up/down controls.
Ultra-low reference current (total I

REF

~2 mA) makes the SST12LF03 controllable directly from the

baseband chip. These features, coupled with low operating current, make the SST12LF03 ideal for the
final stage power amplification in battery-powered 802.11b/g/n WLAN transmitter applications.

The SST12LF03 transmitter has a linear on-chip, single-ended power detector, which is temperature
stable, load insensitive, and has a linear dynamic range greater than 20 dB. The excellent on-chip
power detector provides a reliable solution to board-level power control. In addition, the receiver path
includes an LNA, has the option for simultaneous WLAN and Bluetooth operation, and an optional low-
loss LNA bypass path. In WLAN operating mode, the receiver provides typically 12 dB gain and only
3.1 dB noise figure and >5 dB P1dB. Operating with simultaneous WLAN/BT, the receiver will provide
both the WLAN and Bluetooth ports with 8 dB gain and 3.1 dB noise figure.

All input/output RF ports are single-ended, DC blocked, and internally matched to 50

No external

DC-blocking capacitors or matching components are necessary. This helps reduce the system board
Bill of Materials (BOM) cost.

The SST12LF03 is offered in a 20-contact UQFN package. See Figure 2 for pin assignments and Table
1 for pin descriptions.

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/75010B-html.html
background image

PR

OPRIET

AR

Y AND

 CONFIDENTIAL

©2011 Silicon Storage Technology, Inc.

DS75010B

09/11

3

2.4 GHz High-Gain, High-Efficiency Front-end Module

SST12LF03

Data Sheet

A Microchip Technology Company

Functional Blocks

Figure 1: Functional Block Diagram

20

75010 B1.1

DNC

TX

GND

RX

BT

DNC

SRX

DNC

STX

SREF

VCC2

LEN

PEN

VCC1

DET

ANT

SBT

SBTR

CND

VCC3

19

18

17

16

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

5

4

3

2

1

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/75010B-html.html
background image

PR

OPRIET

AR

Y AND

 CONFIDENTIAL

©2011 Silicon Storage Technology, Inc.

DS75010B

09/11

4

2.4 GHz High-Gain, High-Efficiency Front-end Module

SST12LF03

Data Sheet

A Microchip Technology Company

Pin Assignments

Figure 2: Pin Assignments for 20-contact UQFN

20

75010 P1.0

DNC

TX

GND

RX

BT

DNC

SRX

DNC

STX

SREF

VCC2

LEN

PEN

VCC1

DET

ANT

SBT

SBTR

CND

VCC3

19

18

17

16

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

5

4

3

2

1

3x3 UQFN

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/75010B-html.html
background image

PR

OPRIET

AR

Y AND

 CONFIDENTIAL

©2011 Silicon Storage Technology, Inc.

DS75010B

09/11

5

2.4 GHz High-Gain, High-Efficiency Front-end Module

SST12LF03

Data Sheet

A Microchip Technology Company

Pin Descriptions

Table 1: Pin Description

Symbol

Pin No.

Pin Name

Type

1

1. I=Input, O=Output

Function

DNC

1

Do Not Connect

Do not connect to this pin

SRX

2

WLAN Receive Antenna Switch control

DNC

3

Do Not Connect

Do not connect to this pin

STX

4

STX

WLAN Transmit Antenna Switch control

SREF

5

C

REF

Control pin reference high-level input

ANT

6

Antenna

I/O

Antenna port, AC coupled

SBT

7

SBT

BT antenna switch control

SBTR

8

SBTR

Switch control for simultaneous BT/RX

GND

9

Ground

Ground pin

VCC3

10

V

CC3

PWR

LNA power supply

BT

11

BT port, AC coupled

RX

12

R

X

I

WLAN receive port, AC coupled

GND

13

Ground

Ground pin

TX

14

T

X

O

WLAN transmit port, AC coupled

DNC

15

Do Not Connect

Do not connect to this pin

DET

16

WLAN transmit power detector

VCC1

17

V

CC1

WLAN power amplifier power supply #1

PEN

18

WLAN PA enable

LEN

19

LNA enable

VCC2

20

V

CC2

PWR

WLAN power amplifier power supply #2

Center

GND

Ground

Ground pin

T1.0 75010

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/75010B-html.html
background image

PR

OPRIET

AR

Y AND

 CONFIDENTIAL

©2011 Silicon Storage Technology, Inc.

DS75010B

09/11

6

2.4 GHz High-Gain, High-Efficiency Front-end Module

SST12LF03

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 9 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 3 (P

IN

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

Average output power from pin 11 (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 6 and 9 (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

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400 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

Extended

-20°C to +85°C

3.3V

Table 3: DC Electrical Characteristics

Symbol

Parameter

Min.

Typ

Max.

Unit

V

CC

TX Supply Voltage at pins 6 and 9

3.0

3.3

4.2

V

I

CQ

TX Idle current for 802.11g to meet EVM ~3% @ 19 dBm

55

mA

V

REG

TX Reference Voltage

2.75

2.80

2.95

V

PEN

PA Enabled; PA Off

2.0

V

I

CC

TX Supply Current

for 11g OFDM 54 Mbps signal, P

OUT

= 22 dBm

175

mA

for 11b DSSS 1 Mbps signal, P

OUT

= 22 dBm

185

mA

V

DD

LNA Supply Voltage at pin 10

3.0

3.3

4.2

V

I

DD

LNA Supply Current

15

mA

V

CNTL

Control Voltage logic high, SRX, STX, SBT, LEN

2.8

3.3

V

CC

V

Control Voltage logic low

0

1.5

V

T3.1 75010

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/75010B-html.html
background image

PR

OPRIET

AR

Y AND

 CONFIDENTIAL

©2011 Silicon Storage Technology, Inc.

DS75010B

09/11

7

2.4 GHz High-Gain, High-Efficiency Front-end Module

SST12LF03

Data Sheet

A Microchip Technology Company

Table 4: TX Chain WLAN RF Characteristics

Symbol

Parameter

Min.

Typ

Max.

Unit

Test Condition

F

L-U

Frequency range

2412

2484

MHz

G

Small signal gain

26

29

dB

TX and PA On

G

VAR1

Gain variation over band (2412–2484 MHz)

±0.5

dB

TX and PA On

G

VAR2

Gain ripple over channel (20 MHz)

0.2

dB

TX and PA On

P

OUT

Output power meets 11g OFDM 6 Mbps spectrum
mask

20

22

dBm

TX and PA On

Output power meets 11b DSSS 1 Mbps spectrum
mask

20

22

dBm

TX and PA On

Added
EVM

@ 19 dBm output power with 11g OFDM 54 Mbps
signal

3

%

TX and PA On

2f, 3f, 4f, 5f Harmonics at 22 dBm, without external filters

-35

dBc

TX and PA On

ISO1

Isolation (TX to RX)

-12

dB

TX and PA On

ISO2

Isolation (TX to BT)

-10

dB

TX and PA On

ISO3

Isolation (RX to TX)

-30

dB

TX and PA On

ISO4

Isolation (BT to TX)

-50

dB

TX and PA On

T4.0 75010

Table 5: RX Chain WLAN RF Characteristics

Symbol

Parameter

Min.

Typ

Max.

Unit

Test Condition

F

L-U

Frequency range

2412

2484

MHz

G

ON

Gain with LNA on

10

12

dB

LEN=SRX=High
PEN=STX=SBT=SBTR=Low

P1dB

Receiver 1 dB compression

5

dBm

LEN=SRX=High
PEN=STX=SBT=SBTR=Low

G

ONS

Gain with LNA on and simultaneous
BT

7

8

dB

LEN=SRX=High
PEN=STX=SBT=Low

IL

S

Insertion loss with LNA bypassed to
BT and RX simultaneous

4.8

dB

SBT=SBTR=High
PEN=STX=SRX=LEN=Low

NF

ON

Noise figure with LNA on

3.1

dB

LEN=SRX=High
PEN=STX=SBT=SBTR=Low

NF

ONS

Noise figure with LNA on and simul-
taneous BT

3.1

dB

LEN=SRX=High
PEN=STX=SBT=Low

I

DD

Receiver supply current with LNA on

15

mA

LEN=High

ISO

BT-RX

Isolation BT to RX

17

dB

LEN=SRX=High
PEN=STX=SBT=SBTR=Low

ISO

BT-TX

Isolation TX to RX with TX on

25

dB

LEN=SRX=High
PEN=STX=SBT=SBTR=Low

RL

ANT

Receiver input return loss at the
antenna with LNA on

12

dB

LEN=SRX=High
PEN=STX=SBT=SBTR=Low

RL

RX

Receiver output return loss with
WLAN only

12

dB

LEN=SRX=High
PEN=STX=SBT=SBTR=Low

RX

RXS

Receiver output return loss with
simultaneous WLAN/BT

10

dB

LEN=SRX=High
PEN=STX=SBT=Low

T5.0 75010

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/75010B-html.html
background image

PR

OPRIET

AR

Y AND

 CONFIDENTIAL

©2011 Silicon Storage Technology, Inc.

DS75010B

09/11

8

2.4 GHz High-Gain, High-Efficiency Front-end Module

SST12LF03

Data Sheet

A Microchip Technology Company

Table 6: Bluetooth Chain RF Characteristics

Symbol

Parameter

Min.

Typ

Max.

Unit

Test Condition

F

L-U

Frequency range

2412

2484

MHz

IL

Loss: antenna to BT

2.5

dB

SBT=High
LEN=PEN=STX=SRX=SBTR=
Low

G

ONS

Gain with LNA on and simultaneous
BT

7

8

dB

LEN=SRX=SBTR=High
PEN=STX=SBT=Low

NF

ONS

Noise figure with LNA on and simul-
taneous BT

3.1

dB

LEN=SRX=SBTR=High
PEN=STX=SBT=Low

RL

ANT

Receiver input return loss at the
antenna with LNA on

12

dB

SBT=High
PEN=STX=SBTR=LEN=SRX=
Low

BT

RX

Receiver output return loss

12

dB

SBT=High
PEN=STX=SBTR=LEN=SRX=
Low

RX

RXS

Receiver output return loss with
simultaneous WLAN/BT

8

dB

SBT=SBTR=High
PEN=STX=LEN=SRX=Low

T6.0 75010

Table 7: Switch Control Logic

Mode

STX

SRX

SBT

SBTR

PEN

LEN

All Off (not supported)

L

L

L

L

L

L

Bluetooth On

L

L

H

L

L

H

WLAN TX On

H

L

L

L

H

L

WLAN RX On

L

H

L

L

L

H

Simultaneous WLAN/BT RX On

L

H

L

H

L

H

T7.0 75010

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/75010B-html.html
background image

PR

OPRIET

AR

Y AND

 CONFIDENTIAL

©2011 Silicon Storage Technology, Inc.

DS75010B

09/11

9

2.4 GHz High-Gain, High-Efficiency Front-end Module

SST12LF03

Data Sheet

A Microchip Technology Company

Typical WLAN Transmitter Performance Characteristics

Test Conditions: V

CC

= 3.3V, PEN=2.80V, STX=High, SRX=SBT=SBTR=Low,

T

A

= 25°C, unless otherwise specified

Figure 3: S-Parameters for WLAN Transmitter

S11 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

Frequency (GHz)

S11

(dB)

Frequency (GHz)

S21

(dB)

S22

(dB)

Frequency (GHz)

S12

(dB)

Frequency (GHz)

75010 S-Parms.1.0

S12 versus Frequency

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

S21 versus Frequency

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

S22 versus Frequency

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

8.0

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

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/75010B-html.html
background image

PR

OPRIET

AR

Y AND

 CONFIDENTIAL

©2011 Silicon Storage Technology, Inc.

DS75010B

09/11

10

2.4 GHz High-Gain, High-Efficiency Front-end Module

SST12LF03

Data Sheet

A Microchip Technology Company

Typical WLAN Transmitter Performance Characteristics

Test Conditions: V

CC

= 3.3V, PEN=2.80V, STX=High, SRX=SBT=SBT=Low,

T

A

= 25°C, 54 Mbps 802.11g OFDM Signal

Equalizer Training Setting using Channel Estimation Sequence and Data

Figure 4: WLAN Tx EVM with 802.11g OFDM 54 Mbps

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

Maker
Microchip Technology Inc.
Datasheet PDF Download