NJW4113-T1

NJW4113-T1
ウォッチドッグタイマ付き45V耐圧Io=500mA低飽和レギュレータ
概要
NJW4113 は、45V 耐圧、低消費電流、Io=500mA のウォッチドッグタイマ
(WDT)内蔵低飽和型レギュレータです。
出力電圧の低下を監視すると共に、WDT 機能によるクロック監視が可能
であり、各種マイコン機能にフェイル･セーフを持たせることができます。検
出電圧は外付け抵抗にて微調整が可能となっています。
低消費電流のため、常時稼働のアプリケーションにおいても車載バッテリ
ー等の負担軽減に貢献します。
動作温度が-40~+125℃と広範囲なので車載アプリケーション、その他、
高信頼性が要求されるセットに最適です。
■外形
NJW4113GM1
特長
広範囲動作電圧
低消費電流
高精度出力電圧
4.0V to 40V max.
37μA typ.
Vo 1.0%(Ta=25 C)
Vo 1.5%(Ta=-40 C to +125 C)
高精度検出電圧
VDET 1.0%(Ta=25 C)
VDET 2.0%(Ta=-40 C to +125 C)
出力電流
Io(min.)=500mA
外付け抵抗による検出電圧の調整が可能
外付けコンデンサによるWDT監視時間、WDTリセット時間、出力遅延時間の設定が可能
WDTイネーブル機能
小型セラミックコンデンサ対応
サーマルシャットダウン回路内蔵
過電流保護回路内蔵
パッケージ
HSOP8
端子配列
VRO
CLK
RSADJ
WDEN
CW
GND
VIN
VOUT
Exposed PAD on backside
connected to GND
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
CLK
RSADJ
CW
VIN
VOUT
GND
WDEN
VRO
クロック入力端子
検出電圧調整用抵抗接続端子
WDT 監視時間、WDT リセット時間、出力遅延時間設定用容量接続端子
入力電圧端子
出力電圧端子
GND 端子
WDT 機能停止端子
リセット出力端子
製品分類
状態
量産
量産
PLAN
品 名
NJW4113GM1-A46-T1
NJW4113GM1-A41-T1
NJW4113GM1-B03-T1
Ver.2015-07-14
バージョン 出力電圧 検出電圧
4.6V
A
5.0V
4.1V
B
3.3V
3.0V
-1-
NJW4113-T1
端子説明
端子名称
CLK
端子番号
1
RSADJ
2
CW
3
VIN
VOUT
GND
4
5
6
WDEN
7
VRO
8
Exposed
PAD
-
機能
クロック入力端子です。マイコンからのクロックを監視します。
リセット電圧調整用抵抗接続端子です。
抵抗を外付けすることによって任意のリセット電圧に調整が可能です。
調整が不要な場合、端子はオープンとして下さい。
WDT監視時間、WDTリセット時間、出力遅延時間設定用容量接続端子です。コンデンサ
を外付けすることによって任意の時間設定が可能です。
入力電圧端子です。
出力電圧端子です。
GND(接地)端子です。
WDT機能の動作･停止を制御する端子です。Highレベルで停止し、Lowレベルまたはオー
プンで動作モードとなります。
リセット出力端子です。出力電圧が検出電圧以下でL信号を出力します。
100kΩ typ.でVOUTに端子プルアップされています。
GND端子に接続されています。
ブロック図
VIN
4
5
VOUT
8
VRO
3
CW
Current
Limit
Vref1
Thermal
Protection
REG
RSADJ 2
Vref2
CW
Control
CLK
-2-
1
6
7
GND
WDEN
Ver.2015-07-14
NJW4113-T1
(Ta=25 C)
絶対最大定格
項
目
入力電圧
出力電圧
リセット出力電圧
クロック入力電圧
WDEN入力電圧
RSADJ端子入力電圧
消費電力
接合部温度範囲
動作温度範囲
保存温度範囲
記 号
VIN
VO
VRO
VCLK
VWDEN
VRSADJ
PD
Tj
Topr
Tstg
定
格
-0.3 to +45
-0.3 to VIN +6
-0.3 to +6
-0.3 to +5.5
-0.3 to +5.5
-0.3 to + 5.5
790(*1)
2500(*2)
-40 to +150
-40 to +125
-40 to +150
単 位
V
V
V
V
V
V
mW
C
C
C
(*1): 基板実装時 76.2×114.3×1.6mm(2 層 FR-4)で EIA/JEDEC 準拠による
(*2): 基板実装時 76.2×114.3×1.6mm(4 層 FR-4)で EIA/JEDEC 準拠による
(4 層内箔面積: 74.2 74.2mm、JEDEC standard JESD51-5 に準拠しサーマルビアホールを適用)
■ 入力電圧範囲
VIN = 4.0V to 40V
Ver.2015-07-14
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NJW4113-T1
電気的特性
(総合特性)
(指定なき場合には、VIN= VO +1V, CIN=1.0μF, CO=4.7μF, Ta=25 C)
項 目
消費電流
記 号
条
ISS
WDT 動作時
WDT 動作時,Ta= -40ºC to +125ºC
記 号
出力電圧
VO
出力電流
IO
ラインレギュレーション
VO/ VIN
ロードレギュレーション
VO/ IO
リップル除去比
RR
入出力間電位差
VIO
出力電圧温度係数
最小
-
標準
37
-
最大
70
80
単位
µA
(指定なき場合には、VIN= VO +1V, CIN=1.0μF, CO=4.7μF, Ta=25 C)
(レギュレータ部)
項 目
件
VO/ Ta
条
件
IO=30mA
IO=30mA, Ta= -40ºC to +125ºC
VO 0.9
VO 0.9, Ta= -40ºC to +125ºC
VIN= VO +1V to 40V, IO =30mA
VIN= VO +1V to 40V, IO =30mA,
Ta= -40ºC / +125ºC (*3)
IO=0mA to 500mA
IO=0mA to 500mA, Ta= -40ºC /+125ºC (*3)
IO=30mA to 500mA, Ta= -40ºC /+125ºC (*3)
VIN= VO +2V, ein=50mVrms, f=1kHz,
IO=10mA
IO=300mA
IO=300mA, Ta= -40ºC to +125ºC
IO=30mA, Ta=0 C to 125 C
最小
-1.0%
-1.5%
500
500
-
標準
-
最大
+1.0%
+1.5%
0.05
単位
-
-
0.05
-
0.002
-
0.004
0.008
0.0053
%/mA
-
45
-
dB
-
0.3
±50
0.5
0.78
-
V
mA
%/V
V
ppm/ C
(*3):-40 C /+125 C時の保証値となります。
(ボルテージディテクタ部)
項 目
(指定なき場合には、VIN= VO +1V, CIN=1.0μF, CO=4.7μF, Ta=25 C)
記 号
検出電圧
VDET
ヒステリシス電圧
VHYS
検出電圧温度係数
∆VDET /
∆Ta
電圧検出時CW端子
充電電流
復帰後リセット解除CW端
子スレッショルド電圧
ICWD
VTCWD
RSADJ端子電圧
VRSADJ
RSADJ端子電圧温度係数
∆VRSADJ
/ ∆Ta
出力遅延時間
tPR
LOWレベル出力電圧
VROL
リセット出力部動作電圧
VOPL
起動時
リセット出力端子電圧
プルアップ抵抗
-4-
VROUV
RPU
条
件
Ta= -40ºC to +125ºC
Ta= -40ºC to +125ºC
Ta=0 C to +125 C
VCW = 0.5V
VCW = 0.5V, Ta= -40ºC to +125ºC
Ta= -40ºC to +125ºC
VO=VDET (Vo detected)
VO=VDET (Vo detected),
Ta= -40ºC to +125ºC
Ta=0 C to +125 C
CW=0.01μF, VRO=L H
CW=0.01μF, VRO=L H,
Ta= -40ºC to +125ºC
VO=VDET-0.5V
VO=VDET-0.5V, Ta= -40ºC to +125ºC
Ta= -40ºC to +125ºC
VIN 立上がり時
最小
-1.0%
-2.0%
80
50
標準
100
-
最大
+1.0%
+2.0%
120
150
単位
-
±50
-
ppm/ C
3
3
0.97
0.95
0.97
6
1.00
1.00
9
9
1.03
1.05
1.03
0.95
-
1.05
-
±50
-
0.7
1.7
3.5
0.3
-
3.8
0.8
0.8
0.02
-
0.2
0.2
-
-
0.05
-
V
-
100
-
k
V
mV
μA
V
V
ppm/ C
ms
V
V
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NJW4113-T1
電気的特性
(ウォッチドッグタイマ部)
項 目
(指定なき場合には、VIN= VO +1V, CIN=1.0μF, CO=4.7μF, Ta=25 C)
記 号
クロック入力 High レベル
VTCKH
クロック入力 Low レベル
VTCKL
クロック入力パルス幅
tCKW
クロック入力周期
tCK
放電電流
ICW
充電電流
ICWL
上側スレッショルド電圧
VTCWH
下側スレッショルド電圧
VTCWL
ウォッチドッグタイマ
監視時間
tWD
ウォッチドッグタイマ
リセット時間
tWR
ウォッチドッグタイマ
機能停止WDEN 端子
スレッショルド電圧
ウォッチドッグタイマ
機能停止解除WDEN 端子
スレッショルド電圧
------------------
------------------
VTWDIS
VTWEN
条
件
A バージョン
A バージョン、Ta= -40ºC to +125ºC
B バージョン
B バージョン、Ta= -40ºC to +125ºC
A バージョン
A バージョン、Ta= -40ºC to +125ºC
B バージョン
B バージョン、Ta= -40ºC to +125ºC
Ta= -40ºC to +125ºC
Ta= -40ºC to +125ºC
VCW = 0.5V
VCW = 0.5V, Ta= -40ºC to +125ºC
VCW = 0.5V
VCW = 0.5V, Ta= -40ºC to +125ºC
Ta= -40ºC to +125ºC
Ta= -40ºC to +125ºC
CW=0.01µF
CW=0.01µF, Ta= -40ºC to +125ºC
CW=0.01µF
CW=0.01µF, Ta= -40ºC to +125ºC
Ta= -40ºC to +125ºC
Ta= -40ºC to +125ºC
最小
4.0
4.0
2.6
2.6
-
標準
-
0.05
0.05
0.1
0.1
1.5
1.1
3
3
0.97
0.95
0.18
0.16
2.9
2.5
0.6
0.3
2
6
1.00
0.2
4.0
1.3
-
最大
1.0
1.0
0.7
0.7
2.5
2.9
9
9
1.03
1.05
0.22
0.24
5.8
7.9
2.9
3.2
1.6
-
-
1.6
-
-
-
-
0.3
-
-
0.3
単位
V
V
ms
ms
µA
µA
V
V
ms
ms
V
V
各出力電圧共通表記としているため、個別仕様書とは異なることがあります。
別途仕様書にて確認の程、お願いいたします。
* 上記測定はパルス試験で実施しております。熱設計には十分ご注意ください。
Ver.2015-07-14
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NJW4113-T1
熱特性
項
目
記 号
値
単 位
158(*3)
C/W
50(*4)
28(*3)
接合部－ケース表面間
jt
C/W
12(*4)
(*3): 基板実装時 76.2×114.3×1.6mm(2 層 FR-4)で EIA/JEDEC 準拠による
(*4): 基板実装時 76.2×114.3×1.6mm(4 層 FR-4)で EIA/JEDEC 準拠による
(4 層内箔面積: 74.2 74.2mm、JEDEC standard JESD51-5 に準拠しサーマルビアホールを適用)
ja
接合部－周囲雰囲気間
消費電力－周囲温度特性例
NJW4113GM1　PowerDissipation
(Topr=-40~+125°C,Tj=150°C)
Power Dissipation PD(mW)
3500
3000
on 4 layers board
2500
2000
on 2 layers board
1500
1000
500
0
-50
-25
0
25
50
75
100
125
150
Temperature : Ta(°C)
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NJW4113-T1
■ 測定回路図
<LDO部>
IIN
VIN
0.01μF
1
CLK
VRO
8
2
RSADJ
WDEN
7
3
CW
GND
6
4
VIN
5
VOUT
1μF
(ceramic)
IO
4.7μF
(ceramic)
VO
VWDEN=VO
<LDO部以外> ※ICWO：CW端子電流,IVRO:VRO端子電流
ICW,ISS
VTCWH(VTCWD)
1
CLK
VRO
8
2
RSADJ
WDEN
7
3
CW
GND
6
4
VIN
0V→1.2V
1.2V→0.5V
VO+1V
VOUT
5
VTCWL
1
CLK
VRO
8
2
RSADJ
WDEN
7
3
CW
GND
4
VIN
VOUT
1.2V→0V
6
5
VO+1V
・ICW at VCW : 0.5V & VRO : H
・ISS at VCW : 0.5V & VRO : H
CLK
VRO
8
2
RSADJ
WDEN
7
3
CW
GND
6
4
VIN
VRO
8
2
RSADJ
WDEN
7
3
CW
GND
6
4
VIN
VOUT
5
・VTCWL=VCW at VRO : H → L
VTCKH,ICWL(ICWD)
1
CLK
VO+1V
・VTCWH=VCW at VRO : L → H
VDET
1
0V→VO
VTWDIS,VTWEN ※①→②の順で印加
1
CLK
VRO
8
1
CLK
VRO
8
2
RSADJ
WDEN
7
2
RSADJ
WDEN
7
3
CW
GND
6
3
CW
GND
6
4
VIN
4
VIN
②0.3V⇔1.6V
1.2V
0.5V
VOUT
①1.2V→0.5V
5
VO+1V→0V
VOUT
5
・VTCLKH at CW: ICW → ICWL
・ICWL＝ICWO after CK edge
・VDET＝VOUT at VRO：L→H
VROL
VOUT
5
VO+1V
VO+1V
・VTWDIS=VWDEN at ICWO ＞ ICW
・VTWEN=VWDEN at ICWO ＝ ICW
VROUV,VOPL
RPU
1
CLK
VRO
8
1
CLK
VRO
8
1
CLK
VRO
8
2
RSADJ
WDEN
7
2
RSADJ
WDEN
7
2
RSADJ
WDEN
7
3
CW
GND
6
3
CW
GND
6
3
CW
GND
6
4
VIN
4
VIN
4
VIN
0V
5V
1.2V
0.05V
VOUT
0.01uF
5
VOUT
5
6V
VO+1V→VDET-0.5V
・VROL=VRO at VO : VDET-0.5V
0V～0.8V
・VROUV=VRO at VO : 0V～0.8V
・VOPL≦VROL at VO ≧ 0.8V
tCKW,tCK
VOUT
5
VO+1V
・RPU = VO / IVRO
tPR,tWD,tWR
Oscilloscope
1
CLK
VRO
8
1
CLK
VRO
8
2
RSADJ
WDEN
7
3
CW
GND
6
4
VIN
Oscilloscope
2
RSADJ
WDEN
7
Oscilloscope
0.01uF
3
GND
6
0.01uF
4
VO+1V
CW
Oscilloscope
VIN
VOUT
5
VOUT
5
VOUT
Oscilloscope
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NJW4113-T1
■ アプリケーション回路例
(1) レギュレータ出力電圧監視とウォッチドッグタイマ
検出電圧を調整する場合に接続
(2) レギュレータ出力電圧監視のみ (ウォッチドッグタイマ機能停止)
検出電圧を調整する場合に接続
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Ver.2015-07-14
NJW4113-T1
*入力コンデンサ CIN について
入力コンデンサ CIN は、電源インピーダンスが高い場合や、VIN 又は GND 配線が長くなった場合の発振を防止する
効果があります。
そのため、推奨値(電気的特性共通条件欄に記載している容量値)以上の入力コンデンサ CIN を VIN 端子- GND 端子間
にできるだけ配線が短くなるように接続してください。
*出力コンデンサ CO について
出力コンデンサ Co はレギュレータ内蔵のエラーアンプの位相補償を行うために必要であり、容量値と
ESR(Equivalent Series Resistance: 等価直列抵抗)が回路の安定度に影響を与えます。
推奨容量値 (電気的特性共通条件欄に記載している容量値) 未満の Co を使用すると内部回路の安定度が低下
し、出力ノイズの増加、レギュレータの発振等が起こる可能性がありますので、安定動作のために推奨容量
値以上の Co を、VOUT 端子－GND 端子間に最短配線で接続して下さい。
推奨容量値は出力電圧により異なり、低出力電圧品では大きな容量値を必要とする場合がありますので、
出力電圧毎に推奨容量値をご確認ください。尚、Co は容量値が大きいほど出力ノイズとリップル成分が減
少し、出力負荷変動に対する応答性も向上させることが出来ます。
また、コンデンサ固有の特性変動量(周波数特性、温度特性、DC バイアス特性)やバラツキを充分に考慮
する必要がありますので、温度特性が良く、出力電圧に対し余裕を持った耐圧のものを推奨致します。
本製品は低 ESR 品を始め、
幅広い範囲の ESR のコンデンサで安定動作するよう設計されておりますが、
コンデンサの選定に際しては、上記特性変動等もご考慮の上、適切なコンデンサを選定してください。
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NJW4113-T1
■ タイミングチャート
(3)
(1)
(2)
(6)
(4)
(7) (4)
(5)
(8)
(8)
(10)
(9)
VIN
(入力電圧)
GND
VOUT
VDETH
VDET
VOUT
(出力電圧)
VOPL
GND
VTWDIS
WDEN
(WDT機能停止解除端子電圧)
CLK
(クロック入力電圧)
GND
tCK
VTCKH
tCKW
VTCKL
GND
VREG(2V)
VTCWH
VCW
VTCWD
(CW 端子電圧) VTCWL
GND
VRO
(リセット出力電圧)
VOUT
GND
tPR
*VRO 端子は内部でVOUTにプルアップされています。
tWD
tWR
■ 動作説明
● 出力遅延時間
出力電圧 VOUT がリセット解除電圧 VDETH を超えた後、チャタリング等による誤動作を防止するためにリセット
出力端子が”H”を出力するまでの間に出力遅延時間 tPR を持たせています。
(1) 初期化状態
出力電圧VOUT がリセット解除電圧VDETH(=VDET+VHYS)未満 (VOUT < VDETH)の状態ではCW 端子電圧VCW は0V
であり、VRO=”L”となります。
(2) 出力遅延時間の開始
VOUT が VDETH を超えると、電圧検出時 CW 端子充電電流 ICWD (typ. 6μA)で CW 端子のコンデンサ CW が充電さ
れ、出力遅延時間が開始されます。出力遅延時間の間は VRO=”L”を保持します。
なお、CW 充電期間中に VOUT が VDETH より低下すると(1)の状態(VCW=0V ,VRO=”L”)に戻ります。
(3) 出力電圧低下の検出可能状態
VCW が復帰後リセット解除 CW 端子スレッショルド電圧 VTCWD (typ. 1.0V)に達すると VRO=”L” から”H”に切り
替わり、出力電圧の低下が検出可能となります。
VOUT≥VDETH になった時点から VRO=”H”になるまでが出力遅延時間 t PR になります。
VCW が VTCWD に達した後は、CW を放電電流 ICW (typ.2μA)で放電開始し、VCW が下降し始めます。
- 10 -
Ver.2015-07-14
NJW4113-T1
Application Manual
● ウォッチドッグタイマ監視時間、ウォッチドッグタイマリセット時間
マイコン等のクロックの監視時間として、ウォッチドッグタイマ監視時間 tWD を設定できます。
設定時間内にクロック立上りエッジを検出しない時は、リセット出力端子が”L”を出力します。
リセット出力端子の状態は、ウォッチドッグタイマリセット時間 tWR で設定された間、”L”が保持されます。
(4) クロック立上りエッジ検出の待ち受け状態
CW を放電電流 ICW で放電し、VCW が上側スレッショルド電圧 VTCWH (typ.1.0V)以下になるとクロック立上り
エッジが検出可能となります。
(5) クロック立上りエッジを検出した場合
クロックの立上りエッジを検出すると CW は ICW の放電から ICWL (typ. 6μA)の充電に替わり、VCW が上昇しま
す。
VCW が VTCWH に達すると ICW の放電に切り替り、(4)の状態へ戻ります。
(6) クロック立上りエッジを検出しない場合
CW をICW で放電している間にクロックの立上りエッジを検出せず、
VCW が下側スレッショルド電圧VTCWL(typ.
0.2V)に達すると、VRO=”H” から”L”に切り替わり、CW を充電し始めます。
クロックの立上りエッジ検出のない状態で、VCW が VTCWH から VTCWL に下降するまでの時間がウォッチドッ
グタイマ監視時間 tWD になります。
(7) ウォッチドッグタイマリセット時間の開始
ICWL で CW の充電を開始し、VCW が VTCWH に達するまで VRO=”L” を保持します。VCW が VTCWH を超えると
VRO=”L”から”H”に切り替わります。
VRO=”L” を保持している時間がウォッチドッグタイマリセット時間 tWR になり、CW を ICW で放電し始めてウ
ォッチドッグタイマ監視時間に戻ります。
● 出力電圧低下の検出
(8) 出力電圧 VOUT＜検出電圧 VDET となった場合
ウォッチドッグタイマ監視時間およびウォッチドッグタイマリセット時間において、VOUT が VDET より低下
すると VRO=”L”となり、CW を急速に放電して VCW=0V となります。
動作は(1)の初期化状態に戻ります。
● ウォッチドックタイマ監視動作の停止
――――――
(9) ウォッチドッグタイマ停止用端子 WDEN=”H”に設定した場合
――――――
WDEN=”H”にすると、ウォッチドッグタイマ監視動作を停止することができます。
このとき、CW を IC 内部電源 VREG=2V 程度まで充電したのち、VCW=2V 固定になり、VOUT＞VDET であれば
VRO=”H”を保持します。
――――――
WDEN=”L”またはオープンにすると CW の放電が開始され、VCW が VTCWH 以下になるとウォッチドッグタイ
マ監視動作に戻ります。
――――――
ウォッチドッグタイマリセット時間中にWDEN=”H”に設定したときには、ウォッチドッグタイマリセット時
間経過後にウォッチドッグタイマ監視動作停止に入ります。
● 入力電圧 VIN 立ち下がり時
(10) 出力電圧 VOUT が 0V に下がる時
VOUT がリセット出力部動作電圧 VOPL (0.8V 程度)となるまで、VRO=”L”を保持します。
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- 11 -
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■ 部品定数設定方法
●出力遅延時間、ウォッチドッグタイマリセット時間、ウォッチドッグタイマ監視時間設定用コンデンサ CW の
定数設定方法
時間設定用コンデンサ CW により、出力遅延時間 tPR と WDT 監視時間 tWD、WDT リセット時間 tWR を設定しま
す。
各々の時間からコンデンサ CW を設定する方法を下記に示します。
なお、コンデンサ CW の算出には式<1>、式<4>、式<7>のいずれかを使用します。
また、コンデンサ CW から時間を算出するには式<3>、式<6>、式<9>のいずれかを使用します。
出力遅延時間 tPR から CW を設定する場合
出力遅延時間 tPR は、時間設定用コンデンサ CW を ICW で充電し、VCW が 0V から VTCWD に達するまでの時間で
設定されます。
したがって、時間 tPR からコンデンサ CW の値を算出する式は次のようになります。
CW
ICWD
tPR
VTCWD
・・・・・・ <1>
ここで、充電電流 ICWD は 6μA(typ.)、スレッショルド電圧 VTCWD は 1.0V(typ.)なので、コンデンサ CW は次の式
で簡易的に計算することができます。
CW
6 10
1.0
6 10
6
tPR
6
tPR
[F]
・・・・・・ <2>
時間 tPR の単位は[s]
なお、コンデンサ CW から時間 tPR を算出する式は次のようになります。
tPR
CW
VTCWD
ICWD
CW
6 10
- 12 -
6
[s]
・・・・・・ <3>
コンデンサ CW の単位は[F]
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ウォッチドッグタイマ監視時間 tWD から CW を設定する場合
ウォッチドッグタイマ監視時間tWD は、
VCW=VTCWD またはVCW=VTCWH に達した後、
ICW による放電でVCW=VTCWL
となるまでの時間となります。
したがって、時間 tWD からコンデンサ CW の値を算出する式は次のようになります。
CW
ICW
tWD
VTCWH VTCWL
・・・・・・ <4>
※VTCWD=VTCWH となるため、ここでは電圧 VTCWH を使用しています。
ここで、放電電流 ICW は 2μA(typ.)、スレッショルド電圧 VTCWH、VTCWL はそれぞれ VTCWH=1.0V(typ.)、
VTCWL=0.2V(typ.)なので、コンデンサ CW は次の式で簡易的に計算することができます。
CW
2 10 6
tWD
1.0 0.2
2.5 10
6
tWD [F]
・・・・・・ <5> 時間 TWD の単位は[s]
なお、コンデンサ CW から時間 tWD を算出する式は次のようになります。
tWD
CW
VTCWH VTCWL
ICW
0.4 10 6 CW [s]
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・・・・・・ <6> コンデンサ CW の単位は[F]
- 13 -
NJW4113-T1
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ウォッチドッグタイマリセット時間 tWR から Cw を設定する場合
ウォッチドッグタイマ監視時間 tWD 経過後、ウォッチドッグタイマリセット期間に入ります。
ウォッチドッグタイマリセット時間 tWR は、VCW が VTCWL に達した後、放電から充電に切り替わり、充電電流
ICWL でコンデンサ CW を充電して VTCWH に達するまでの時間となります。
したがって、時間 TWR からコンデンサ CW の値を算出する式は次のようになります。
CW
ICWL
tWR
VTCWH VTCWL
・・・・・・ <7>
ここで、充電電流 ICWL は 6μA(typ.)、スレッショルド電圧 VTCWH、VTCWL はそれぞれ VTCWH=1.0V(typ.)、
VTCWL=0.2V(typ.)なので、コンデンサ CW は次の式で簡易的に計算することができます。
CW
6 10 6
tWR
1.0 0.2
7.5 10
6
tWR [F]
・・・・・・ <8> 時間 tWR の単位は[s]
なお、コンデンサ CW から時間 tWR を算出する式は次のようになります。
tWR
CW
VTCWH VTCWL
ICWL
0.133 10 6 CW [s]
・・・・・・ <9>コンデンサ CW の単位は[F]
以上より、コンデンサ Cw の値と時間 tPR，tWD，tWR の関係は図 2 のようになります。
Output Delay Hold Time
WDT Moniter Time
WDT Reset Time
100000
tPR
tWD
tWR
tPR,tWD,tWR[ms]
10000
1000
100
10
1
0.1
0.001
0.01
0.1
CW [μF]
1
10
100
図 2. コンデンサ CW の値と各時間 tPR, tWD, tWR の関係
- 14 -
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● 検出電圧調整用外付け抵抗 R1, R2 の定数設定方法
マイコン等
micro
computer
ロジック回路
NJW4113
CW
VIN
1
CLK
VRO
8
CLK
2
RSADJ
WDEN
7
RESET
3
CW
GND
6
4
VIN
VOUT
5
1μF
VDD
R1
4.7μF
R2
図 3．外付け抵抗による検出電圧設定アプリケーション回路例
図 3 のように外付け抵抗 R1、R2 で検出電圧 VDET を調整する場合、IC 内部の検出電圧設定用抵抗の値を考慮す
る必要があります。
VV
IC 内部のリセット電圧検出回路を含めた部分を図 4 に示します。
O+
抵抗R1 とR2 を接続した場合の検出電圧VDET およびリセット解除
電圧 VDETH は次のようになります。
〔検出電圧 VDET (トランジスタ M1：OFF)〕
VDET
R1 1 R 2 RD 2 RD 3
R2
1 R1 RD1
1 VREF ・・・・ <10>
R1
RD1
RSADJ
RD2
R2
M1
RD3
VREF
R1≪RD1、R2≪(RD2 +RD3)の時、次のような近似式で表せます。
VDET
R1
1 VREF
R2
・・・・ <11>
図 4. リセット電圧検出回路部分
〔リセット解除電圧 VDETH (トランジスタ M1：ON)〕
VDETH
R1 1 R 2 RD 2
1 VREF
R 2 1 R1 RD1
・・・・・・ <12>
検出電圧 VDET とリセット解除電圧 VDETH から、ヒステリシス電圧 VHYS は次のようになります。
〔ヒステリシス電圧 VHYS 〕
VHYS
RD 2 RD 2
RD1 RD 3
VREF
RD 3 1 RD1 R1
・・・・・・ <13>
なお、抵抗 RD1～RD3 は検出電圧ランクによります。ランクによる抵抗の値は次頁以降に示します。電圧 VREF
は電気的特性の項目 RSADJ 端子電圧 VRSADJ と同等なので、VREF=1.0[V]となります。
式<10>より、所望の検出電圧 VDET と抵抗 R1 より抵抗 R2 を算出する場合、下記のような式となります。
R2
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RD 2 RD 3
RD 2 RD 3
VDET 1 1 RD1 R1
RD1
・・・・・・ <14>
1
- 15 -
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NJW4113GM1-A46 の場合
NJW4113GM1-A46 の検出電圧 VDET の初期値は 4.6V で設定されています。IC 内部のリセット電圧検出部分に
おける抵抗 RD1～RD3 の値は表 1 のようになっています。
この値を式<10>、式<13>、式<14>に適用すると次のようになります。
なお、VREF = 1.0[V]とし、抵抗の単位を[Ω]とします。
表 1. リセット電圧検出部の IC 内部抵抗値
〔検出電圧 VDET 〕
[NJW4113GM1-A46]
3
R
1224 kΩ
D1
R1 1 R 2 (340 10 )
VDET
1
[V]
・
・
・
・
<15>
RD2
330 kΩ
R 2 1 R1 (1224 10 3 )
RD3
10 kΩ
〔ヒステリシス電圧 VHYS 〕
VHYS
0.109
[V]
1 (1224 10 3 ) R1
・・・・ <16>
〔抵抗 R2 の算出〕
R2
0.278 VDET
340 10 3
1224 10 3
1 1
R1
[Ω] ・・・・ <17>
1
NJW4113GM1-A41 の場合
NJW4113GM1-A41 の検出電圧 VDET の初期値は 4.1V で設定されています。IC 内部のリセット電圧検出部分に
おける抵抗 RD1～RD3 の値は表 2 のようになっています。
この値を式<10>、式<13>、式<14>に適用すると次のようになります。
なお、VREF = 1.0[V]とし、抵抗の単位を[Ω]とします。
表 2. リセット電圧検出部の IC 内部抵抗値
〔検出電圧 VDET 〕
[NJW4113GM1-A41]
3
R
1054 kΩ
D1
R1 1 R 2 (340 10 )
VDET
1
[V]
・
・
・
・
<18>
RD2
330 kΩ
R 2 1 R1 (1054 10 3 )
RD3
10 kΩ
〔ヒステリシス電圧 VHYS 〕
VHYS
0.094
[V]
1 (1054 10 3 ) R1
・・・・ <19>
〔抵抗 R2 の算出〕
R2
0.323 VDET
- 16 -
340 10 3
1054 10 3
1 1
R1
[Ω] ・・・・ <20>
1
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■ 使用上の注意点
●ノイズに対する取り扱い
RSADJ 端子にノイズが乗り、瞬間的に IC 内部コンパレータ基
準電圧 VREF 以下になることにより、リセット信号(VRO=”L”)
が出る場合があります。
ノイズによりリセット信号が出るときには、RSADJ 端子と
GND との間にフィルタ用のコンデンサCS を挿入して下さい
(図 5 参照)。
VVO+
R1
RSADJ
RSADJ
RD2
CS
R2
コンデンサ CS による遅延時間を tDPR とすると、
tDPR
VRSADJ RD1 RD 2
ln 1 1
VOUT
RD 2
・・・・ <21>
・・・・・ <22>
となります。
したがって、コンデンサ CS がない場合の出力遅延時間を
tPR0 とすると、
tPR 0
VREF
図 5.ノイズに対する対応方法
VOUT
V
OUT
(出力電圧 )
VRSADJ
(R SADJ 端子電圧 )
GND
1V
GND
t PR0 (Cs 無し)
C
RD1 RD 2
CS
RD1 RD 2
tPR
M1
RD3
なお、
コンデンサ CS を挿入した場合、
図6 に示すようにRSADJ
端子電圧の立上りはコンデンサ CS により遅くなり、RSADJ 端
子電圧がVRSADJ =1.0V (typ.)に達してからコンデンサCW の充
電が開始されるので、出力遅延時間 tPR は CW による計算結果
より長くなります。
コンデンサCS を挿入した場合の出力遅延時間tPR は以下のよ
うになります。
RD1
tDPR tPR 0
・・・・・・ <23>
W
(WDT 調整用
端子電圧 ) GND
VRO
CSによる遅延
t DPR
(ﾘｾｯﾄ出力電圧 )
GND
t PR(C Sあり )
図 6. コンデンサ Cs 挿入時の各電圧波形
CW
VTCWD
ICWD
で計算できます。
なお、抵抗 RD1～RD2 は検出電圧ランクによりますので表 1、表 2 を参照してください。
電圧 VRSADJ は電圧 VREF と同等なので、VRSADJ=1.0[V]とします。時間 tDPR の算出式を次頁に示します。
リセット電圧設定用外付け抵抗 R1, R2 を用いた場合は、抵抗 RD1 と RD2 を次のように置き換えて計算します。
RD1 ⇒
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RD1 R1
RD1 R1
， RD2 ⇒
RD 2 R 2
RD 2 R 2
- 17 -
NJW4113-T1
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NJW4113GM1-A46 の場合の時間 tDPR の算出式
NJW4113GM1-A46 のコンデンサ CS による遅延時間 tDPR は式<21>、
式<22>より以下の式<24>で算出できます。
tDPR
1224 330
1.0 1224 330
C S ln 1 1
1224 330
5.0
330
739.27 C S
[s]
・・・・・・ <24>
∵ VRSADJ =1.0[V]、VOUT =5.0[V]
コンデンサ CS の単位は[F]
NJW4113GM1-A41 の場合の時間 tDPR の算出式
NJW4113GM1-A41 のコンデンサ CS による遅延時間 tDPR は式<21>、
式<22>より以下の式<25>で算出できます。
tDPR
1054 330
1.0 1054 330
C S ln 1 1
1054 330
5.0
330
458.66 C S
- 18 -
[s]
・・・・・・ <25>
∵ VRSADJ =1.0[V]、VOUT =5.0[V]
コンデンサ CS の単位は[F]
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NJW4113-T1
特性例
NJW4113_A46
NJW4113_A46
Output Voltage vs Input Voltage
Output Voltage vs Output Current
5.2
6
Io=0mA
Io=30mA
@:Ta=25 C
CIN=1.0µF(Ceramic)
Co=4.7µF(Ceramic)
Io=100mA
Io=300mA
5.1
Io=500mA
5
Output Voltage : Vo (V)
Output Voltage : VO (V)
5.15
5.05
5
4.95
4.9
4
3
@:VIN=6V
CIN=1.0µF(Ceramic)
Co=4.7µF(Ceramic)
2
Ta=-40℃
1
4.85
Ta=25℃
Ta=150℃
0
4.8
4.5
5
5.5
Input Voltage : VIN (V)
0
6
@:Ta=25 C
Output is open
WDEN=GND
VRO=High
250
Operating Current:ISS(μA)
GroundPin Current : IGND (μA)
300
200
150
100
50
200
150
100
50
0
0
0
100
200
300
400
Output Current: Io (mA)
0
500
5
10
15 20 25 30 35
Input Voltage : VIN (V)
40
45
NJW4113_A46
NJW4113_A46
Operating Current vs Input Voltage (WDT Inactive)
Operating Current vs Input Voltage(Vo detected)
300
300
200
150
100
50
0
@:Ta=25 C
Output is open
VRO=Low
250
Operating Current :ISS(μA)
@:Ta=25 C
Output is open
WDEN=VOUT
VRO=High
250
Operating Current:ISS(μA)
1500
Operating Current vs Input Voltage (WDT Active)
@Ta=25ºC
VIN=6V
WDEN=VOUT
250
1000
NJW4113_A46
NJW4113_A46
Ground Pin Current vs Output Current
300
500
Output Current : Io (mA)
200
150
100
50
0
0
Ver.2015-07-14
5
10
15 20 25 30 35
Input Voltage : VIN (V)
40
45
0
5
10
15 20 25 30 35
Input Voltage : VIN (V)
40
45
- 19 -
NJW4113-T1
NJW4113_A46
NJW4113_A46
Peak Output Current vs Input Voltage
Load Regulation vs Output Current
1200
0
Peak Output Current : IOPEAK (mA)
Load Regulation : DVo/DIo (mV)
-10
-20
-30
-40
-50
-60
-70
@:Ta=25 C
VIN=6V
WDEN=VOUT
Co=4.7µF(Ceramic)
-80
-90
1000
800
600
400
@:Ta=25 C
CIN=1.0µF(Ceramic)
Co=4.7µF(Ceramic)
Vo=4.5V
200
-100
0
0
100
200
300
400
500
0
10
20
30
Input Voltage : VIN (V)
Output Current : Io (mA)
NJW4113_A46
NJW4113_A46
Dropout Voltage VS Output Current
1
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
100mA
70
500mA
300mA
50
40
30
@Ta=25°C
VIN=7V
ein=50mVrms
Co=4.7µF(Ceramic)
20
10
0
0.01
0
100
200
300
400
Output Current : Io (mA)
10mA
80
60
0.1
0
1µA
90
Ripple Rejection Ratio:RR (dB)
Dropout Voltage : ΔVIO (V)
0.8
Ripple Rejection vs Frequency
100
@:Ta=25ºC
CIN=1.0µF(Ceramic)
Co=4.7µF(Ceramic)
0.9
500
80
1kHz(WDEN=VOUT)
10kHz(WDEN=VOUT)
60
50
40
30
20
10
- 20 -
0.01
0.1
1
10
100
Output Current:Io (mA)
100
1000
100
70
0
0.001
1
10
Freqency:f (kHz)
Equivalent Series Resistance vs Output Current
Equivalent Series Resistance : ESR(Ω)
Ripple Rejection Ratio:RR (dB)
90
@:Ta=25ºC
Co=4.7µF(Ceramic)
VIN=7V
ein=50mVrms
0.1
NJW4113_A46
NJW4113_A46
Ripple Rejection vs Output Current
100
40
1000
10
STABLE REGION
1
0.1
@:CIN=1.0µF(Ceramic)
Co=4.7µF(Ceramic)
VIN=6-40V
WDEN=VOUT
0.01
0.01
0.1
1
10
100
1000
Output Current : Io (mA)
Ver.2015-07-14
NJW4113-T1
NJW4113_A46
NJW4113_A46
Reset Output Voltage vs Output Voltage
Reset Output Voltage vs RSADJ Pin Voltage
6
6
Reset Output Voltage:VRO
Reset Output Voltage:VRO
(V)
5
(V)
@:Ta=25 C
CIN=1.0µF(Ceramic)
Co=4.7µF(Ceramic)
4
3
2
1
0
5
4
3
2
@:Ta=25 C
CIN=1.0µF(Ceramic)
Co=4.7µF(Ceramic)
1
0
0
1
2
3
4
5
0
1
Output Voltage:Vo (V)
2
NJW4113_A46
15
5
Output Voltage vs Temperature
5.2
@:Ta=25 C
CIN=1.0µF(Ceramic)
Co=4.7µF(Ceramic)
@VIN=6V
CIN=1.0µF
Co=4.7µF
5.15
10
Output Voltage:VO (V)
(μA)
4
NJW4113_A46
RSADJ Pin Current vs RSADJ Voltage
RSADJ Pin Current:IRSADJ
3
RSADJ Pin Voltage:VRSADJ (V)
5
0
5.1
5.05
5
4.95
Io=0mA
4.9
Io=30mA
Io=100mA
4.85
Io=300mA
Io=500mA
-5
0
1
2
3
4
RSADJ Pin Voltage:VRSADJ (V)
4.8
5
-50
150
Short Circuit Current vs Temperature
800
700
(mA)
1000
Short Circuit Current:ISC
(mA)
Peak Output Current:IOPEAK
50
100
Temperature: (ºC)
NJW4113_A46
NJW4113_A46
Peak Output Current vs Temperature
1200
0
800
600
400
@CIN=1.0µF
Co=4.7µF
VO=4.5V
200
Vin=6V
600
500
400
300
200
@CIN=1.0µF
Co=4.7µF
VO=0V
100
Vin=6V
Vin=40V
Vin=40V
0
0
-50
Ver.2015-07-14
0
50
100
Temperature: (ºC)
150
-50
0
50
100
150
Temperature: (ºC)
- 21 -
NJW4113_A46
NJW4113_A46
Line Regulation vs Temperature
Load Regulation vs Temperature
0.1
0.1
0.08
0.09
0.06
Load Regulation:DVo/DIo (%/mA)
Line Regulation:DVo/DVIN (%/V)
NJW4113-T1
@VIN=6-40V
CIN=1.0µF(Ceramic)
Co=4.7µF(Ceramic)
Io=30mA
0.04
0.02
0
-0.02
-0.04
-0.06
-0.08
Io=0～30mA
Io=0～300mA
Io=0～500mA
0.08
@VIN=6.0V
Co=4.7µF(Ceramic)
0.07
0.06
0.05
0.04
0.03
0.02
0.01
-0.1
0
-50
0
50
100
150
-50
0
Temperature: (ºC)
100
NJW4113_A46
NJW4113_A46
Dropout Voltage vs Temperature
Output Voltage vs Temperature
1
150
6
Io=100mA
0.9
Io=300mA
5
Io=500mA
0.8
0.7
Output Voltage: Vo(V)
Dropout Voltage: DVIO(V)
50
Temperature: (ºC)
@CIN=1.0µF
Co=4.7µF
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
4
3
2
1
@CIN=1.0µF
Co=4.7µF
Io=30mA
0.1
0
0
-50
0
50
100
150
-50
0
50
Temperature: (ºC)
100
150
200
Temperature: (ºC)
NJW4113_A46
NJW4113_A46
Operating Current vs Temperature
Pull Up Resistance vs Temperature
160
140
Vo detected
WDT Active
@VIN=6V
CIN=1.0µF
Co=4.7µF
WDR Inactive
120
100
80
60
40
20
0
100
80
60
40
20
0
-50
0
50
Temperature: (ºC)
- 22 -
120
Pull Up Resistance :RPU (kΩ)
Operating Current:Iss
(μA)
140
100
150
-50
0
50
100
150
Temperature: ( C)
Ver.2015-07-14
NJW4113-T1
NJW4113_A41
Detection Voltage vs Temperature
4.2
Detection Voltage:VDET (V)
Detection Voltage:VDET (V)
4.7
NJW4113_A46
Detection Voltage vs Temperature
4.65
4.6
4.55
4.15
4.1
4.05
4.5
4
-50
0
50
100
Temperature: (ºC)
150
-50
0
50
Temperature: (ºC)
NJW4113_A46
RSADJ Pin Voltage vs Temperature
1.05
(V)
140
130
RSADJ Pin Voltage:VRADJ
(mV)
Hysteresis Voltage:VHYS
150
NJW4113_A46
Hysteresis Voltage vs Temperature
150
100
120
110
100
90
80
70
1.025
1
0.975
60
50
0.95
-50
50
Temperature: (ºC)
100
150
-50
0
50
100
Temperature: (ºC)
NJW4113_A46
NJW4113_A46
CLK Input High-Level vs Temperature
CLK Input Low-Level vs Temperature
2
2.75
CLK Input Low-Level:VTCKL (V)
CLK Input High-Level:VTCKH
(V)
2.8
0
2.7
2.65
2.6
2.55
2.5
2.45
2.4
150
1.95
1.9
1.85
1.8
1.75
1.7
-50
Ver.2015-07-14
0
50
Temperature: (ºC)
100
150
-50
0
50
Temperature: (ºC)
100
150
- 23 -
NJW4113_A46
NJW4113_A46
Cw Pin Charge Current vs Temperature
Cw Pin Discharge Current vs Temperature
7
3
6.8
2.8
Cw Pin Discharge Current:ICW (μA)
Cw Pin Charge Current:ICWL (μA)
NJW4113-T1
6.6
6.4
6.2
6
5.8
5.6
5.4
5.2
5
2.6
2.4
2.2
2
1.8
1.6
1.4
1.2
1
-50
0
50
100
150
-50
0
Temperature: ( C)
NJW4113_A46
NJW4113_A46
Low-side Threshold Voltage vs Temperature
Low-side Threshold Voltage:VTCWL (V)
High-side Threshold Voltage:VTCWH (V)
0.25
1.025
1
0.975
0.95
0
50
100
0.2
0.175
0.15
150
-50
0
100
150
NJW4113_A46
Output Delay Hold Time vs Temperature
WDT Monitor Time vs Temperature
6
2
5.5
1.9
WDT Monitor Time:tWD (ms)
Output Delay Hold Time:tPR (ms)
50
Temperature: ( C)
NJW4113_A46
1.8
1.7
1.6
1.5
1.4
1.3
1.2
5
4.5
4
3.5
3
2.5
2
1.1
-50
- 24 -
150
0.225
Temperature: ( C)
2.1
100
High-side Threshold Voltage vs Temperature
1.05
-50
50
Temperature: ( C)
0
50
Temperature: (ºC)
100
150
-50
0
50
100
150
Temperature: ( C)
Ver.2015-07-14
NJW4113-T1
NJW4113_A46
NJW4113_A46
WDT Reset Time vs Temperature
WDEN Pin Threshold Voltage:VTWDIS / VTWEN (V)
1.6
WDT Reset Time:tWR (ms)
1.5
1.4
1.3
1.2
1.1
1
0.9
0.8
-50
0
50
100
150
Temperature: ( C)
WDEN Pin Threshold Voltage vs Temperature
1.5
VTWDIS
1.4
VTWEN
1.3
1.2
1.1
1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
-50
0
50
Temperature: (
100
150
C)
NJW4113_A46
Low Level Reset Output Voltage vs Temperature
Reset Low Output Voltage : VROL (V)
0.03
0.025
0.02
0.015
0.01
0.005
0
0
50
Temperature : (ºC)
100
150
NJW4113_A46
Load Transient Response
NJW4113_A46
Input Transient Response
Output Current
0
@Ta=25 C
Io=0 - 300mA
CIN=1.0µF(Ceramic)
Co=4.7µF(Ceramic)
WDEN=Vo
VIN=7V
Output Voltage
6
5.5
Output Voltage
5
4.5
4
Output Voltage：Vo (V)
200
Output Current
8
Output Current:Io (mA)
Output Voltage：Vo (V)
400
7
Input Voltage
6
@Ta=25 C
VIN=6 - 7V
CIN=1.0µF(Ceramic)
Co=4.7µF(Ceramic
WDEN=Vo
Io=30mA
5.4
5.2
Output Voltage
Input Voltage:V IN (V)
-50
5
4.8
0
200
400
600
Time：t (ms)
Ver.2015-07-14
800
1000
4.6
0
40
80
120
160
200
Time：t (ms)
- 25 -
NJW4113-T1
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ん。とくに応用回路については、製品の代表
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- 26 -
Ver.2015-07-14