ROHM BD7967EFS

1/4
構
造
シリコンモノリシック集積回路
STRUCTURE
Silicon Monolithic Integrated Circuit
製 品 名
CD-ROM/DVD-ROM 用
PRODUCT SERIES
5CH Power Driver for CD-ROM/DVD-ROM
形
BD7967EFS
名
TYPE
特
長
FUNCTION
5ch パワードライバ
BD7967EFS
・スピンドルドライバに PWM 駆動方式を採用し高効率ドライブが可能。
・PWM drive system is adopted to Spindle driver, and highly effective driver
can be achieved.
・送りモータドライバ,ローディングドライバに
リニア BTL 方式を採用し低ノイズを実現。
・Linear BTL method is adopted to sled motor driver and Loading
driver block, and a low noise can be achieved.
・アクチュエータドライバに電流帰還型リニア BTL を採用し
負荷インダクタンスの影響による電流位相の遅れを低減。
・Current feedback type BTL is adopted to Actuator driver and delay of current
effected by load inductance can be reduced.
○絶対最大定格
ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS
項目 Parameter
記号 Symbol
定格 Limits
単位 Unit
POWER MOS 電源電圧 POWER MOS power supply voltage
SPVM1,2
15 *1
V
プリ部/BTL パワー部電源電圧 Preblock/BTL powerblock power supply voltage
PreVCC , VMACT
15
V
スピンドル部制御電源電圧 Spindle control block power supply voltage
SPVCC
7
V
許容損失 Power dissipation
Pd
*2
W
動作温度範囲 Operating temperature range
Topr
-40∼90
℃
保存温度範囲 Storage temperature range
Tstg
-55∼150
℃
2
*1 POWERMOS 出力端子 (10,12,13 PIN)を含む。 POWERMOS output terminals (10,12,13 PIN) is contained.
*2 PCB(70mm×70mm×1.6mm、銅箔占有率 3%未満、ガラスエポキシ基板)実装時。Ta=25℃以上で使用する場合は、1℃につき 16.0mW を減じる。
PCB(70mm×70mm×1.6mm Less than copper foil share 3% glass epoxy)mounting. Reduce power by 16.0mW for each degree above 25℃.
○動作条件(Ta=-40∼+85℃)
Operation condition (Ta=-40∼+85℃)
(電源電圧に関しては、許容損失を考慮の上設定して下さい。Set the power supply voltage taking allowable dissipation into considering.)
項目 Parameter
記号 Symbol
最小 MIN
標準 TYP
最大 MAX
単位 Unit
パワーMOS 電源電圧1 Power MOS power supply voltage1
SPVM1,2
SPVCC
12
14
V
プリドライバ電源電圧 Preblock power supply voltage
PreVcc
VMACT
12
14
V
パワードライバ電源電圧 Power block power supply voltage
VMACT
4.5
5.0
PreVcc
V
スピンドル制御電源電圧 Spindle Control power supply voltage
SPVcc
4.5
5.0
6.0
V
本品は外国為替及び外国貿易管理法に定める戦略物資(または役務)該当するか否かを判定しておりませんので、輸出する場合にはご確認ください。
耐放射線設計はしておりません。
This product has not been checked for the strategic materials (or service) defined in the Foreign Exchange and Foreign Trade Control Low of Japan so that a verification work is required before exporting it.
Not designed for radiation resistance.
REV. A
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○電気的特性
ELECTRICAL CHARACTERISTICS
(特に指定のない限り Ta=25℃, PreVcc=SPVM1/2=12V, SPVcc=VMACT=5V, VC=1.65V, RNF=0.165Ω,Rd=0.5Ω)
(Unless otherwise noted Ta=25℃, PreVcc=SPVM1/2=12V, SPVcc=VMACT=5V, VC=1.65V, RNF=0.165Ω,Rd=0.5Ω)
回路電流
Circuit current
スピンドル
ドライバ部
Circuit current
送りモータ
ドライバ部
Sled driver block
アクチュエータ
ドライバ部
Actuator driver
block
ローディング
ドライバ部
Loading
driver block
その他
Others
Parameter
無入力時回路電流 1 Quiescent current1
無入力時回路電流 2 Quiescent current2
無入力時回路電流 3 Quiescent current3
スタンバイ時回路電流 1
Standby-on current1
スタンバイ時回路電流 2
Standby-on current2
入力不感帯幅(片側)
Input dead zone (one side)
入出力ゲイン Input output gain
出力 ON 抵抗(上下の和)
Output ON resistor(Sum of rise and fall)
出力リミット電流 Output limit current
PWM 周波数 PWM frequency
出力オフセット電圧 Output offset voltage
出力飽和電圧 Output saturation voltage
電圧利得 Voltage gain
出力オフセット電流 Output offset current
最大出力振幅 Max output voltage amplitude
伝達ゲイン Trans conductance
Symbol
IQ1
IQ2
IQ3
MIN.
−
−
−
TYP.
26
20
5
MAX.
40
32
9
Unit
mA
mA
mA
Condition
Vcc(Loading OFF 時)
Vcc(Loading ON 時)
SPVcc
IST1
−
−
1
mA
Vcc
IST2
−
−
1
mA
SPVcc
VDZSP
20
50
100
mV
gmSP
1.2
1.5
1.8
Arms/V
RONSP
−
0.85
1.5
Ω
ILIMSP
Fosc
VooFSL
VOSL
GVSL
IOOAC
VOMAC
1.6
−
-100
−
18.0
-8
3.6
1.8
100
0
1.55
20.0
0
4.0
2.0
−
100
2.2
22.0
8
−
A
kHz
mV
V
dB
mA
V
RL=8Ω
RL=8Ω
RNF=0.165Ω
Io=500mA
RNF=0.165Ω
Io=500mA
Gm
1.4
1.7
2.0
A/V
VIN=BIAS±0.2V
出力オフセット電圧 Output offset voltage
出力飽和電圧 Output saturation voltage
VOFLD
VOLD
-50
−
0
1.55
50
2.2
mV
V
Io=500mA
電圧利得 Voltage gain
GVLD
13.5
15.5
17.5
dB
VC 降下ミュート VC drop-muting
Vcc 降下ミュート VCC drop-muting
VMVC
VMVcc
0.5
3.6
0.7
−
1.0
4.5
V
V
*耐放射線設計はしておりません。
*This product is not designed for protection again radioactive rays
○外形寸法図・標印図
Package outlines・SYMBOLS
Max 18.85 include BURR
REV. A
SPVcc
= 5V
+
SPVcc
10k
25k
23
SLIDE
0.1μ IN
OPOUT
25
24
0.1μ
μ-COM
μ-COM
+
Vcc
PreVcc
= 12V
27
BRAKE
MODE
STAND-BY PreVcc
CONTROL
28
SLIDE
29
30
LOADING
31
33
10k
7.5k
HALL AMP/REVERSE PROTECT
MATRIX
VM
15k
CURRENT
DETECTER
7.5k
60k
20k
10k
10k
20k
7.5k
7.5k
+
LEVEL
SHIFT
DUTY
CONTROL
HALL 1FG
BIAS OUT
21
22
100k
FG
20
19
HALL1
18
17
HALL2
16
15
HALL3
13
14
SPINDLE
11
12
10
9
8
SPINDLE
INPUT
+
Vcc
○端子説明
PIN DESCRIPTION
0.1μ
0.165
7
LOADING
INPUT
6
5
4
FOCUS
INPUT
3
TRACKING
INPUT
2
SPGND
Vc
1
VC
+
LEVEL
SHIFT
15k
TSD
32
34
PowGND
35
PreGND
Rd
FOCUS
36
37
Rd
38
+
X2
39
TRACKING
0.1μ
40
41
VMACT
X2
42
43
44
M
M
0.1μ
VMACT
= 5V
○ブロック図/応用回路図
Block diagram/Application circuit
26
3/4
No.
1
2
Symbol
VC
VINTK
Description
制御基準電圧入力 Reference voltage input
トラッキングドライバ入力 Tracking driver input
No.
44
43
3
SPVM2
スピンドル部パワー電源入力 2 Spindle driver power supply 2
42
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
VINFC
CFCerr1
CFCerr2
LDIN
SPIN
SPRNF
W
SPGND
U
V
HW+
HWHV+
HVHU+
HUSPVM1
HB
FG
フォーカスドライバ入力 Focus driver input
エラーアンプフィルタ用コンデンサ接続端子
Connection with capacitor for error amplifier
ローディング入力 Loading driver input
スピンドル制御入力 Spindle driver control input
スピンドルドライバ電流検出入力 Spindle driver current sense
スピンドルドライバ W 相出力 Spindle driver output W
スピンドル部パワーGND Spindle driver power ground
スピンドルドライバ U 相出力 Spindle driver output U
スピンドルドライバ V 相出力 Spindle driver output V
ホール信号 W+入力 Hall amp.W positive input
ホール信号 W-入力 Hall amp.W negative input
ホール信号 V+入力 Hall amp.V positive input
ホール信号 V-入力 Hall amp.V negative input
ホール信号 U+入力 Hall amp.U positive input
ホール信号 U-入力 Hall amp.U negative input
スピンドル部パワー電源入力 1 Spindle driver power supply 1
ホールバイアス Hall bias
FG 信号出力 Frequency generator output
41
40
39
38
37
36
35
34
33
32
31
30
29
28
27
26
25
24
23
Symbol
Description
CTKerr1 エラーアンプフィルタ用コンデンサ接続端子
CTKerr2 Connection with capacitor for error amplifier
スピンドルループフィルタ用コンデンサ接続端子
CFIL
Connection with capacitor for spindle loop
VNFFC フォーカスドライバ帰還端子 Feedback for focus driver
VMACT アクチュエータドライバパワー電源 Feedback for focus driver
VNFTK トラッキングドライバ帰還端子 Feedback for tracking driver
VOTK- トラッキングドライバ負出力 Tracking driver negative output
VOTK+ トラッキングドライバ正出力 Tracking driver positive output
VOFC- フォーカスドライバ負出力 Focus driver negative output
VOFC+ フォーカスドライバ正出力 Focus driver positive output
PreGND プリ GND Pre-ground
PowGND BTL 部パワーGND BTL block power ground
ローディングドライバ負出力 Loading driver negative output
LDOLDO+ ローディングドライバ正出力 Loading driver positive output
送りモータドライバ負出力 Sled driver negative output
SLOSLO+ 送りモータドライバ正出力 Sled driver positive output
ドライバロジック制御入力 1 Driver logic control input 1
CTL1
PreVCC ローディング部電源 Loading block power supply
ドライバロジック制御入力 2 Driver logic control input 2
CTL2
OPOUT オペアンプ出力 OP amp output
送りモータドライバ入力 Sled driver input
SLIN
SPVCC スピンドル部制御電源 Spindle block control power supply
●フォーカス、トラッキング、ローディングドライバの正出力、負出力は入力に対する極性
positive/negative output of focus, the tracking, and the loading driver are the polarities to the input.
●送りモータドライバの正出力、負出力はオペアンプ出力(25PIN)に対する極性
positive/negative output of the sled motor driver are the polarities to the operational amplifier output (25 pin).
○使用上の注意
Cautions in using the IC
1.絶対最大定格について Absolute maximum ratings
本 IC におきましては品質管理には十分注意をはらっており、この範囲内であれば連続使用、及び動作は問題ありません。しかし、印加電圧(SPV M、PreV CC 、V MACT、SPV CC)、及び
動作温度範囲(Topr)などの絶対最大定格を越えた場合、破壊する恐れがあり、ショートもしくはオープンなどの破壊モードが特定できませんので、絶対最大定格を越えるような特殊モードが
想定される場合には、ヒューズなどの物理的な安全対策を施すよう検討お願い致します。
We are careful enough for quality control about this IC. So, there is no problem under normal operation, excluding that it exceeds the absolute maximum ratings. However, this IC might
be destroyed when the absolute maximum ratings, such as impressed voltages (SPV M、PreV CC、 VMACT、SPV CC) or the operating temperature range(Topr), is exceeded,
and whether the destruction is short circuit mode or open circuit mode cannot be specified. Please take into consideration the physical countermeasures for safety, such as fusing,
if a particular mode that exceeds the absolute maximum rating is assumed.
2.電源コネクタの逆接続について Reverse polarity connection
電源コネクタの逆接続により IC が破壊する恐れがあります。逆接破壊保護用として外部に電源と IC の電源端子間、及びモータコイル間にダイオードを入れる等の対策を施してください。
Connecting the power line to the IC in reverse polarity (from that recommended) will damage the part. Please utilize the direction protection device as a diode in the supply line and motor coil line.
REV. A
4/4
3.電源ラインについて Power supply line
モータの逆起電力により回生した電流の戻りが生じるため、回生電流の経路として本 IC の電源−GND ピン直近にバイパスコンデンサ(0.1µF)を入れる等の対策をし、容量値は電解
コンデンサには低温での容量ぬけが起こることなど諸特性に問題のないことを十分ご確認のうえ、決定してください。
Due to return of regenerative current by reverse electromotive force, using electrolytic and ceramic suppress filter capacitors (0.1µF) close to the IC power input terminals (Vcc and GND)
is recommended. Please note: the electrolytic capacitor value decreases at lower temperatures.
4.グランド電位について GND line
GND 端子の電位はいかなる動作状態においても、最低電位になるようにしてください。また、実際に過渡現象を含め GND 以下の電圧になっている端子がないかご確認ください。
The ground line is where the lowest potential and transient voltages are connected to the IC.
5.熱設計について Thermal design
実際の使用状態での許容損失(Pd)を考え、十分マージンを持った熱設計を行ってください。
Do not exceed the power dissipation (Pd) of the package specification rating under actual operation, and please design enough temperature margins
6.端子間ショートと誤装着について Short circuit mode between terminals and wrong mounting
セット基板に取り付ける際、IC の向きや位置ずれに十分ご注意ください。誤って取り付けた場合、電源コネクタの逆接続時と同様 IC が破壊する恐れがあります。また、端子間や端子と
電源、グランド間に異物が入るなどしてショートした場合についても破壊の恐れがあります。
Do not mount the IC in the wrong direction and displacement, and be careful about the reverse-connection of the power connector. Moreover, this IC might be destroyed when the dust short
the terminals between them or GND.
7.強電磁界中の動作について Radiation
強電磁界中でのご使用では、誤動作をする可能性がありますのでご注意ください。
Strong electromagnetic radiation can cause operation failures.
8.ASO について ASO (Area of Safety Operation)
IC を使用する際には、モータへの出力トランジスタが絶対最大定格、及び ASO を越えないよう設定してください。
Do not exceed the maximum ASO and the absolute maximum ratings of the output driver.
9.熱遮断回路(TSD:サーマルシャットダウン)について TSD (Thermal Shut-Down)
ジャンクション温度(Tj)が 175℃(Typ.)になると、熱遮断回路(TSD 回路)が動作し、モータへのコイル出力をすべて OFF 状態にします。約 25℃(Typ.)の温度ヒステリシスがあります。熱遮断
回路は、あくまでも熱的暴走から IC を遮断することを目的とした回路であり、IC の保護、及び保証を目的とはしておりません。よって、この回路を動作させて以降の連続使用、及び動作を
前提とした使用はしないでください。
The TSD is activated when the junction temperature (Tj) reaches 175℃ (with +/-25℃ (typ.) hysteresis), and the output terminal is switched to OFF. The TSD circuit aims to intercept IC from
high temperature. The guarantee and protection of IC are not purpose. Therefore, please do not use this IC after TSD circuit operates, nor use it for assumption that operates the TSD circuit
10.出力−GND 間のコンデンサについて Capacitor between output and GND
出力−GND 間に大きなコンデンサを接続されている場合、何らかの要因により Vcc が 0V または GND とショートした時コンデンサに充電、された電流が出力に流れ込み破壊する恐れがあり
ます。出力−GND 間のコンデンサは 0.1µF 以下としてください。
If a large capacitor is connected between the output and GND, this IC might be destroyed when Vcc becomes 0V or GND, because the electric charge accumulated in the capacitor flows to
the output. Please set said capacitor to smaller than 0.1µF.
11.セット基板での検査ついて Inspection by the set circuit board
セット基板での検査時に、インピーダンスの低いピンにコンデンサを接続する場合は、IC にストレスがかかる恐れがあるので 1 工程ごとに必ず放電を行ってください。また検査工程での冶具
への着脱時には、必ず電源をオフにしてから接続し検査を行い、電源をオフにしてから取りはずしてください。さらに静電気対策として、組み立て工程にはアースを施し、運搬や保存の際には
十分ご注意ください。
The stress might hang to IC by connecting the capacitor to the terminal with low impedance. Then, please discharge electricity in each and all process. Moreover, when attaching or detaching
from jig in the inspection process, please turn off the power before mounting the IC, and turn on after mounting the IC, and vice versa. In addition, please take into consideration
the countermeasures for electrostatic damage, such as giving the earth in assembly process, transportation or preservation.
12.各入力端子について Input terminal
本 IC はモノリシック IC であり、各素子間に素子分離のための P+アイソレーションと P 基板を有しています。この P 層と各素子の N 層とで PN 接合が形成され、各種の寄生素子が構成され
ます。例えば下図のように抵抗とトランジスタが端子と接続している場合、抵抗では電位差がグランド(GND)>(端子 A)の時、トランジスタ(NPN)ではグランド(GND)>(端子 B)の時、PN 接合
が寄生ダイオードとして動作します。さらに、トランジスタ(NPN)では前述の寄生ダイオードと近傍する他の素子の N 層によって寄生の NPN トランジスタが動作します。IC の構成上、寄生
素子は電位関係によって必然的に形成されます。寄生素子が動作することにより、回路動作の干渉を引き起こし、誤動作、ひいては破壊の原因となり得ます。したがって、入力端子にグランド
(GND;P 基板)より低い電圧を印加するなど、寄生素子が動作するような使い方をしないよう十分に注意してください。また、IC に電源電圧を印加していない時、入力端子に電圧を印加しない
でください。同様に電源電圧を印加している場合にも、各入力端子は電源電圧以下の電圧もしくは電気的特性の保証値内としてください。
This IC is a monolithic IC, and has P+ isolation and P substrate for the element separation. Therefore, a parasitic PN junction is firmed in this P-layer and N-layer of each element. For instance,
the resistor or the transistor is connected to the terminal as shown in the figure below. When the GND voltage potential is greater than the voltage potential at Terminals A on the resistor,
at Terminal B on the transistor, the PN junction operates as a parasitic diode. In addition, the parasitic NPN transistor is formed in said parasitic diode and the N layer of surrounding elements
close to said parasitic diode. These parasitic elements are formed in the IC because of the voltage relation. The parasitic element operating causes the interference of circuit operation,
then the wrong operation and destruction. Therefore, please be careful so as not to operate the parasitic elements by impressing to input terminals lower voltage than GND (P substrate).
Please do not apply the voltage to the input terminal when the power-supply voltage is not impressed. Moreover, please impress each input terminal lower than the power-supply voltage or
equal to the specified range in the guaranteed voltage when the power-supply voltage is impressing.
端子A
Terminal-A
Resistor
抵抗
端子B
Terminal-B
C
端子A
Terminal-A
トランジスタ(NPN)
Transistor(NPN)
端子B Terminal-B
B
E
B
C
E
P+
P
P+
寄生素子
Parasitic
element
P+
P
P基板
P-Substrate
寄生素子
Parasitic
GND
P+
P基板
P-Substrate
寄生素子
Parasitic
GND
近傍する
他の素子
Surrounding
elements
寄生素子
Parasitic
element
GND
GND
IC の簡易構造例
Simplified structure of IC
13.アース配線パターンについて Earth wiring pattern
小信号 GND と大電流 GND がある場合、大電流 GND パターンと小信号 GND パターンは分散し、パターン配線の抵抗分と大電流による電圧変化が小信号 GND の電圧を変化させないように、
セットの基準点で一点アースすることを推奨します。外付け部品の GND の配線パターンも変動しないよう注意してください。
If small signal GND and large current GND exist, disperse their pattern. In addition, for voltage change by pattern wiring impedance and largecurrent not to change voltage of small signal GND,
each ground terminal of IC must be connected at the one point on the set circuit board. As for GND of external parts, it is similar to the above-mentioned.
14.逆転ブレーキ Reverse-rotation braking
高速回転から逆転ブレーキを行うときは、逆起電力に注意して下さい。また、出力電流を十分確認し、逆転ブレーキを使用する回転数を検討して下さい。
In the case of reverse-rotation braking from high-speed rotation, pay good attention to reverse electromotive force. Furthermore, fully check output current and consider the revolutions applied to
the reverse-rotation brake.
15.SPV M -SPGND 間コンデンサについて About the capacitor between SPVM and SPGND
SPV M -SPGND 間コンデンサは PWM 駆動ゆえの急峻な電圧・電流の変化を吸収し、これにより SPV M 電圧の乱れを抑える役割があります。ただし、コンデンサが IC から遠くなれば、
配線インピーダンス等の影響により、その効果は低下します。SPV M -SPGND 間コンデンサは IC の近くに配置して頂くようお願い致します。
The capacitor between SPVM and SPGND absorbs the change in a steep voltage and the current because of the PWM drive, as a result, there is a role to suppress the disorder of the
SPVM voltage. However, the effect falls by the influence of the wiring impedance etc, if the capacitor becomes far from IC. Please examine the capacitor between SPVM and SPGND to
arrange it near IC.
REV. A
Appendix
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Appendix1-Rev2.0