5074b_nc0716a

CF5074B
バリキャップ内蔵 VCXO モジュール用 IC
■概要
CF5074B はバリキャップダイオードを内蔵した VCXO モジュール用 IC です。バリキャップダイオードを搭
載した BiCMOS プロセスを採用したことにより 1 チップ化を実現しました。新開発の発振回路により励振レベ
ルの低減と幅広い周波数可変量を実現します。水晶振動子を接続するだけで VCXO モジュールを実現すること
ができますので表面実装型の小型 VCXO モジュールに最適です。
■特長
• 動作電源電圧：2.25 ∼ 3.6V
• 出力負荷：15pF
• 動作周波数範囲：50MHz ∼ 80MHz
• スタンバイ機能
• バリキャップダイオード内蔵
• 発振開始検出機能内蔵
スタンバイ時出力 Hi-Z
• BiCMOS 構造
• 出力 DUTY レベル：CMOS
• チップフォーム (CF5074B)
• 出力ドライバビリティ：4mA (min)
■アプリケーション
• VCXO モジュール
■オーダーインフォメーション
Device
Package
CF5074B−1
CF5074B−3
Chip form
SEIKO NPC CORPORATION —1
CF5074B
■パッド配置図
(Unit：µm)
(1070,1270)
XT
5
VC
6
INHN
7
TESN
8
VSS
1
4
XTN
3
VDD
2
Q
DA5074B
(0,0)
チップサイズ：1.07 × 1.27mm
チップ厚： 300 ± 30 µm (CF5074B-1)
180 ± 20 µm (CF5074B-3)
PAD サイズ：100 × 100µm (TESN：80 × 80µm)
チップ裏面：V SS 電位
■端子説明・パッド座標
Pad No.
端子名
i/o
1
VSS
−
2
Q
3
パッド座標 (Unit: µm
m)
機能説明
X
Y
(−) 電源端子
111
111
o
出力端子。スタンバイ時は Hi-Z になります。
958
111
VDD
−
(+) 電源端子
958
567
4
XTN
o
発振部出力。水晶振動子接続端子
930
1104
5
XT
i
発振部入力。水晶振動子接続端子
140
1104
6
VC
i
発振周波数制御電圧入力端子
正極性 ( 電圧増加で周波数が高くなります )
140
932
7
INHN
i
出力状態制御電圧入力端子
"L" でスタンバイ状態。パワーセーブプルアップ抵抗内蔵
140
734
8
TESN
i
当社テスト用端子 ( オープンで使用して下さい )
140
547
■ブロック図
XTN
VDD
Oscillator
Detection
XT
RVC3
VC
CMOS
Output Buffer
RVC1
CVC1
RUP
RVC2
CVC2
Q
VSS
INHN
SEIKO NPC CORPORATION —2
CF5074B
■絶対最大定格
特記なき場合 VSS = 0V
項目
記号
定格
単位
電源電圧範囲
V DD
− 0.5 ∼ + 7.0
V
入力電圧範囲
VIN
− 0.5 ∼ V DD + 0.5
V
出力電圧範囲
V OUT
− 0.5 ∼ V DD + 0.5
V
保存温度範囲
T STG
− 65 ∼ + 150
°C
出力電流
IOUT
20
mA
■推奨動作条件
特記なき場合 VSS = 0V
項目
規格
記号
MIN
TYP
単位
MAX
動作電源電圧
V DD
2.25
3.6
V
出力周波数
fOUT
50
80
MHz
15
pF
V DD
V
+ 85
°C
出力負荷容量
CL
入力電圧
VIN
VSS
動作温度
T OPR
− 40
+ 25
SEIKO NPC CORPORATION —3
CF5074B
■電気的特性
特記なき場合 VDD = 2.25 ∼ 3.6V, VC = 0.5VDD, VSS = 0V, Ta = − 40 ∼ + 85°C
項目
記号
IDD
消費電流
規格
条件
測定回路 2,
負荷回路 1,
INHN = "OPEN",
CL = 15pF, f = 80MHz
MIN
MAX
V DD = 2.25 ∼ 2.75V
20
30
mA
V DD = 3.0 ∼ 3.6V
26
36
mA
"H" レベル出力電圧
V OH
Q 端子 , 測定回路 1, IOH = − 4mA
"L" レベル出力電圧
VOL
Q 端子 , 測定回路 1, IOL = 4mA
出力リーク電流
IZ
Q 端子 , 測定回路 6,
INHN = "L"
"H" レベル入力電圧
VIH
INHN 端子
"L" レベル入力電圧
V IL
INHN 端子
INHN 端子 PULL UP 抵抗
RUP1
RUP2
RVC2
CVC
V
0.4
V
V OH = V DD
10
µA
V OL = V SS
10
µA
INHN = VSS
0.4
INHN = 0.7VDD
15
0.8
0.3V DD
V
1.2
MΩ
150
kΩ
150
225
kΩ
75
150
225
kΩ
10
30
90
kΩ
V C = 0.3V
13
16.3
19.6
pF
V C = 1.65V
6.7
8.9
10.9
pF
V C = 3.0V
3.3
4.7
6.1
pF
測定回路 4
CVC1, C VC2 の容量
V
75
RVC3
発振部内蔵容量
VDD
− 0.2
0.2
RVC1
発振部内蔵抵抗
VDD
− 0.4
0.7V DD
測定回路 3
単位
TYP
VC 端子入力抵抗
RVIN
測定回路 7, Ta = 25°C
VC 端子入力インピーダンス
ZVIN
測定回路 8, VC = 0V, f = 10kHz, Ta = 25°C
250
kΩ
VC 端子入力容量
CVIN
測定回路 8, VC = 0V, f = 10kHz, Ta = 25°C
60
pF
測定回路 9, − 3dB 周波数 , VDD = 3.3V,
VC = 3.3Vp-p, Ta = 25 °C, crystal: f = 80MHz,
30
kHz
変調特性
fm
MΩ
10
C0 = 4.8pF, γ ≤ 440
■スイッチング特性
特記なき場合 VDD = 2.25 ∼ 3.6V, VC = 0.5VDD, VSS = 0V, Ta = − 40 ∼ + 85°C
項目
記号
規格
条件
MIN
TYP
MAX
単位
出力立ち上がり時間
t r1
測定回路 2, 負荷回路 1, 0.2V DD → 0.8VDD ,
Ta = 25 °C, C L = 15pF
2.5
4
ns
出力立ち下がり時間
t f1
測定回路 2, 負荷回路 1, 0.8V DD → 0.2VDD ,
Ta = 25 °C, C L = 15pF
2.5
4
ns
出力 DUTY サイクル
DUTY
出力ディスエーブル遅延時間
t PLZ
出力イネーブル遅延時間
t PZL
測定回路 2, 負荷回路 1,
Ta = 25 °C, C L = 15pF
V DD = 2.5V
40
50
60
％
V DD = 3.3V
45
50
55
%
100
ns
100
ns
測定回路 5, 負荷回路 1, Ta = 25 °C,
CL ≤ 15pF
SEIKO NPC CORPORATION —4
CF5074B
■測定回路
●測定回路 1
●測定回路 4
When measuring VOL
IXT A
VDD
VDD
XT
VC
When measuring VOH
INHN
XTN
Q
TESN
A
VSS
V
VC
VXTN V
VSS
IXTN A
VDD
RVC1 =
(VDD − VXTN)
IXT
RVC2 =
(VDD − VXT)
IXTN
RVC3 =
VXTN
IXT
XT
●測定回路 2
XTN
VC
VXT V
VSS
A
Crystal
VDD
XT
INHN
XTN
●測定回路 5
Q
VC
VSS
C1
Signal
Generator
VC = 0.5VDD , INHN = "OPEN", 水晶発振
VDD
XT
INHN
VC
R1
Q
VSS
●測定回路 3
VDD
(VR UP = VSS)
IRUP
(VDD − 0.7VDD)
(VR UP = 0.7VDD)
RUP2 =
IRUP
XT 入力信号 : 10MHz, 1.0Vp-p
C1 = 0.001µF, R1 = 50 Ω, VC = 0.5VDD
RUP1 =
VDD
●測定回路 6
A
INHN
IRUP
VC
VSS
V
VRUP
VDD
INHN
VC = 0.5VDD
Q
VC
A
VSS
VC = 1/2VDD
SEIKO NPC CORPORATION —5
CF5074B
●測定回路 7
RVC =
●測定回路 9
VDD
IVC
VDD
IVC A
VC
VSS
Gain-phase
Analyzer
(HP4194A)
Modulation
signal
Modulaiton
Analyzer
(HP8901B)
C1
R1
VC
VDD
R2
XT
Crystal
Demodulation
signal
XTN
Q
VSS
C1 = 20µF, R1 = R2 = 100MΩ, VDD = 3.3V
VC 変調信号 : 100Hz ∼ 100kHz, 3.3Vp-p
●測定回路 8
●負荷回路 1
VC
Impedance
Analyzer
(HP4194A)
Q output
CL
VSS
(Including probe capacitance)
VC 入力信号 : 100Hz ∼ 10kHz, 0.1Vp-p, VC = 0V
SEIKO NPC CORPORATION —6
CF5074B
●スイッチング時間測定波形
○出力 DUTY レベル , tr , tf
0.8V DD
Q output
0.8V DD
0.2V DD
0.2V DD
DUTY measurement
voltage (0.5V DD )
TW
tr
tf
○出力 DUTY サイクル
DUTY measurement
voltage (0.5V DD)
Q output
TW
DUTY= TW/ T
T
100 (%)
●出力ディスエーブル遅延時間・出力イネーブル遅延時間
INHN
VIH
VIL
tPLZ
tPZL
Q output
INHN input waveform tr = tf
10ns
SEIKO NPC CORPORATION —7
CF5074B
■機能説明
●スタンバイ機能
INHN 端子を Low レベルにすることで、Q 端子出力がハイ･インピーダンスになります。発振回路動作は
持続します。
INHN
Q
発振部
High (open)
fo
動作
Low
Hi −Z
動作
●パワーセーブプルアップ抵抗
INHN 端子のプルアップ抵抗値は入力レベル ("H" or "L") に応じて変化します。INHN 端子を Low レベル
に固定したときはプルアップ抵抗値が大きくなり、抵抗で消費する電流は小さくなります。INHN 端子を
Open で使うときはプルアップ抵抗値が小さくなり、外来ノイズによる影響を受けても、INHN 端子は High
レベルに固定されたままですので安定して出力されます。
●発振開始検出機能
発振開始検出回路が搭載されています。これは、発振が開始するまで出力がディセーブルとなる機能です。
この機能により、電源投入による発振起動時における異常発振が出力されるという問題を回避できます。
SEIKO NPC CORPORATION —8
CF5074B
■参考特性例
以下の特性は、NPC 特性確認用水晶を使用した時の値です。使用する水晶振動子や測定環境により、特性が
異なりますのでご注意ください。
200
200
150
150
100
100
Frequency [ppm]
Frequency [ppm]
●周波数可変特性、発振器の等価容量 (CL) 特性
50
0
−50
50
0
−50
−100
−100
−150
−150
−200
0.0
2.0
1.0
−200
0.0
3.0
1.0
VC [V]
18
18
16
16
14
14
12
12
10
8
8
6
4
4
2
2
2.0
1.0
4.0
10
6
0
0.0
3.0
V DD = 3.3V (VC = 1.65V 基準 )
CL [pF]
CL [pF]
VDD = 2.5V (VC = 1.25V 基準 )
2.0
VC [V]
3.0
0
0.0
VC [V]
2.0
VC [V]
VDD = 2.5V
V DD = 3.3V
1.0
3.0
4.0
○測定回路図
Crystal
VDD
XT
XTN
Q
VC
VSS
水晶振動子：f = 80MHz, C0 = 4.8pF, γ = 440
CL：発振周波数より求める発振器の等価容量
SEIKO NPC CORPORATION —9
CF5074B
●負性抵抗特性
20
40
Frequency [MHz]
60
80 100 120
140
160
0
VC = 0V
−200
Negative resistance [Ω]
Negative resistance [Ω]
0
0
VC = 1.25V
−400
VC = 2.5V
−600
−800
−1000
0
20
40
Frequency [MHz]
60
80 100 120
140
160
VC = 0V
−200
−400
VC = 1.65V
−600
VC = 3.3V
−800
−1000
VDD = 2.5V
V DD = 3.3V
○測定回路図
HP8753B
Network Analyzer S2
+
HP85046
S-Parameter Test Set S1
VDD
XT
XTN
Q
VC
VSS
●変調特性
○測定回路図
fm [dB]
1.0E+00
0
−1
−2
−3
−4
−5
−6
−7
−7
−9
−10
Frequency [kHz]
1.0E+01
1.0E+02
Gain-phase
Analyzer
(HP4194A)
Modulaiton
Analyzer
(HP8901B)
Modulation
signal
C1
R1
VC
VDD
R2
XT
Crystal
Demodulation
signal
XTN
Q
VSS
C1 = 20µF, R1 = R2 = 100MΩ, VDD = 3.3V
VC 変調信号 : 100Hz ∼ 100kHz, 3.3Vp-p
SEIKO NPC CORPORATION —10
CF5074B
●出力波形
○使用測定器 オシロスコープ：54855A (Agilent 社製 )
VDD = 2.5V, 15pF load, VC = 1.25V
VDD = 3.3V, 15pF load, VC = 1.65V
SEIKO NPC CORPORATION —11
CF5074B
●周波数可変量と振動子定数 (C0, γ) の関係
500
450
γ = 300
VC = 0V to 3.3V
400
γ = 337
γ = 315
Pulling range [ppm]
350
γ = 368
γ = 324
γ = 400
300
γ = 440
γ = 500
γ = 411
250
γ = 390
γ = 402
200
γ = 518
γ = 498
γ = 516
150
100
50
0
1.0
1.5
2.0
2.5
3.5
3.0
C0 [pF]
4.0
4.5
5.0
振動子を変更したときの測定結果
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
L
C0 [pF]
4.8
3.6
1.8
1.9
2.2
1.9
2.3
3.9
2.9
2.8
2.3
γ
440
337
518
411
498
516
402
368
315
324
390
Pulling range 1 [ppm]
295
381
179
235
177
184
220
346
354
349
227
1. Pulling range：V C = 0V ∼ 3.3V まで変化させたときの変化量の絶対値
○測定回路図
Crystal
VDD
XT
XTN
Q
VC
VSS
0 to 3.3V
SEIKO NPC CORPORATION —12
CF5074B
※このカタログに記載されている製品のご使用に際しては、次の点にご注意くださいますようお願い申し上げます。
1. このカタログに記載されている製品は、
その故障または誤作動が直接人命に関わる製品に使用されることを意図しておりません。
このような使用をご検討の場合には、
必ず事前に当社営業部までご相談ください。
なお、
事前の ご相談なく使用され、そのことに よって発生した損害 等については、当社では一切責 任を負いかねますの でご了承
ください。
2. このカタログに記載されている内容は、
特性、信頼性等の改善のため予告なしに変更されることがありますので予めご了承ください。
3. このカタログに記載されている内容は、第三者の知的財産権その他の権利を侵害していないことを保証するものではありません。
したがって、
その使用に起因する第三者の権利に対する侵害について当社は責任を負いかねますのでご了承ください。
4. このカタログに記載されている回路等の定数は一例を示すものであり、
量産に際しての設計を保証するものではありません。
5. このカタログに記載 されている製品の全 部または一部が、外国為替及び外国 貿易法その他の関係 法令に定める物資に 該当する
場合は、
それ らの法令に基づく輸 出の承認、
許 可が必要になります ので、
お客様 の方でその申請手 続きをお取りくださ るようお
願いいたします。
セ イ コ ー Ｎ Ｐ Ｃ 株 式 会 社
本社・東京営業所
〒 104­0032 東京都中央区八丁堀 1­9­9
TEL 03­5541­6501 FAX 03­5541­6510
那須塩原事業所
〒 329­2811 栃木県那須塩原市下田野 531­1
TEL 0287­35­3111( 代 ) FAX 0287­35­3120
関 西 営 業 所
〒 550­0004 大阪市西区靭本町 2­3­2
大鰹・住友生命なにわ筋本町ビル 8F
TEL 06­6444­6631( 代 ) FAX 06­6444­6680
http://www.npc.co.jp/
Email: [email protected]
NC0716A
2007.12
SEIKO NPC CORPORATION —13