5022_nc9906d

SM5022 series
水晶発振モジュール用 IC
■概要
SM5022 series は、NPC が独自に開発したモリゲート  CMOS 技術を採用した水晶発振モジュール用 IC です。
高周波および低消費電流で動作する発振回路と出力バッファから構成されています。また、帰還抵抗と周波数
特性の優れた発振容量を内蔵していますので、外付け部品をつけることなく、安定した基本波発振が可能です。
■特長
• 動作周波数範囲：∼ 30MHz ( 基本波発振 )
• 動作電源電圧範囲：2.7 ∼ 5.5V (A×A シリーズ )
• 発振容量：CG, CD 内蔵 (A2A, A4A を除く )
4.5 ∼ 5.5V (B×A シリーズ )
• インバータアンプ部帰還抵抗内蔵
• 分周機能内蔵
• 入力レベル：TTL
バージョンにより出力周波数を fo, fo/2, fo/4, fo/8
から一つ選択
• 6 ピン SOT (SM5022××AH)
• 出力ドライバビリティ： 4mA (VDD = 2.7V)
8mA (VDD = 4.5V)
• チップフォーム (CF5022××A)
• 出力トライステート機能
■シリーズ構成
バージョン名*1
動作電源電圧範囲
[V]
推奨動作周波数
範囲*2 [MHz]
内蔵容量
[pF]
gm 比
Rf
[kΩ]]
スタンバイ
モード
出力
出力
周波数 レベル 発振停
止機能
CG
CD
8
10
fo
−
−
fo
8
10
−
−
SM5022A5AH
8
10
fo/4
SM5022A7AH
8
10
fo/8
8
10
Chip
SOT
SM5022A1AH
3V 動作
5V 動作
4 ∼ 24
SM5022A2AH
SM5022A3AH
2.7 ∼ 5.5 2.7 ∼ 5.5
SM5022A4AH
SM5022B1AH
4 ∼ 30
4 ∼ 30
4.5 ∼ 5.5 4.5 ∼ 5.5
×
4 ∼ 30
1
600
fo/2
CMOS
有り
Hi −Z
TTL
有り
Hi −Z
fo/2
1
600
fo
出力
状態
*1.チップフォームの場合、CF5022×× となります。
*2.推奨動作周波数は、NPC 特性確認用水晶からの目安であり、発振周波数帯を保証するものではありません。
水晶振動子の特性や実装条件により特性が大幅に変動しますので、発振特性の十分な評価のもとご使用下さい。
■オーダーインフォメーション
Device
Package
SM5022××AH
SOT23-6
CF5022××A−2
Chip form
※モリゲート  はセイコー NPC ( 株 ) の登録商標です。
SEIKO NPC CORPORATION —1
SM5022 series
■パッド配置図
■端子配置図
(Unit：µm)
(Top view)
Q
XTN
HA5022
(0,0) VSS
(1000,800)
VDD
INHN
1
6
XTN
XT
2
5
VDD
VSS
3
4
Q
XT INHN
チップサイズ ：1.00 × 0.80mm
チップ厚
：220 ± 30µm
チップ裏面 ：V DD レベル
バージョン名
Product ID
SM5022A1AH
A00
SM5022A2AH
A01
SM5022A3AH
A02
SM5022A4AH
A03
SM5022A5AH
A04
SM5022A7AH
A05
SM5022B1AH
A06
■端子説明・パッド座標
端子
i/o
名称
INHN
i
出力状態制御入力端子
XT
i
アンプ入力端子
XTN
o
アンプ出力端子
VSS
−
( − ) 電源端子
Q
o
出力端子
VDD
−
( + ) 電源端子
パッド座標
(Unit : µm
m)
説明
"L" で出力 Hi-Z
プルアップ抵抗内蔵
水晶振動子接続端子
XT, XTN の間に水晶振動子を接続
内部結線によって、fo (XT 端子入力周波数 ), fo/2,
fo/4, fo/8 の中から一波を出力
X
Y
834
217
673
217
804
604
165
165
162
637
859
450
SEIKO NPC CORPORATION —2
SM5022 series
■外形寸法図
+ 0.2
2.8 − 0.3
+ 0.2
1.6 − 0.1
0.20MIN
(Unit : mm)
+ 0.1
0.15 − 0.05
1.9 ± 0.2
2.9 ± 0.2
0 to 0.15
0.12 M
1.1 ± 0.1
0.4 ± 0.1
0.95
0.1
■ブロックダイアグラム
VDD VSS
XTN
CG
CD
Rf
XT
1/2
1/2
1/2
Q
INHN
INHN = Low active
SEIKO NPC CORPORATION —3
SM5022 series
■絶対最大定格
特記なき場合 VSS = 0V
項目
記号
電源電圧範囲
定格
単位
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
VOUT
− 0.5 ∼ V DD + 0.5
V
動作温度範囲
T opr
− 40 ∼ + 85
°C
T STG
チップフォーム
保存温度範囲
− 65 ∼ + 150
°C
SOT23-6
− 55 ∼ + 125
°C
13
mA
250
mW
出力電流
IOUT
消費電力
PW
条件
SOT23-6
■推奨動作条件
● 3V 動作 (A ×A シリーズ )
特記なき場合 V SS = 0V, f ≤ 30MHz, CL ≤ 15pF
規格
項目
記号
条件
MIN
TYP
MAX
単位
電源電圧
V DD
2.7
3.6
V
入力電圧
VIN
V SS
V DD
V
動作温度
TOPR
− 20
+ 80
°C
● 5V 動作 (A ×A, B ×A シリーズ )
特記なき場合 V SS = 0V, f ≤ 30MHz, CL ≤ 15pF
項目
記号
規格
条件
MIN
TYP
単位
MAX
電源電圧
V DD
4.5
5.5
V
入力電圧
VIN
V SS
V DD
V
動作温度
TOPR
− 20
+ 80
°C
SEIKO NPC CORPORATION —4
SM5022 series
■電気的特性
● 3V 動作 (A ×A シリーズ )
特記なき場合 V DD = 2.7 ∼ 3.6V, VSS = 0V, Ta = − 20 ∼ + 80°C
項目
記号
規格
条件
"H" レベル出力電圧
VOH
Q 端子 , 測定回路 1, V DD = 2.7V, I OH = 4mA
"L" レベル出力電圧
V OL
Q 端子 , 測定回路 2, V DD = 2.7V, I OL = 4mA
"H" レベル入力電圧
V IH
INHN 端子
"L" レベル入力電圧
V IL
INHN 端子
出力リーク電流
IZ
MIN
TYP
2.1
2.4
0.3
MAX
V
0.4
2.0
Q 端子 , 測定回路 2, INHN = "L",
V DD = 3.6V
単位
V
V
0.5
V
V OH = V DD
10
µA
V OL = V SS
10
µA
4
7
mA
消費電流
IDD
30MHz 水晶発振 , 測定回路 3, 負荷回路 1,
INHN = OPEN, CL = 15pF
INHN 端子 PULL UP
抵抗
RUP
測定回路 4
25
100
250
kΩ
Rf
測定回路 5
200
600
1000
kΩ
CG
設計値 ( ウェハー内モニ
タ ーパ タ ーン にて 保証。
本パター ン全数測定はし
ておりません。)
7.44
8
8.56
pF
9.3
10
10.7
pF
帰還抵抗
内蔵容量
CD
SM5022A1AH, CF5022A1A
SM5022A3AH, CF5022A3A
SM5022A5AH, CF5022A5A
SM5022A7AH, CF5022A7A
● 5V 動作 (A ×A, B ×A シリーズ )
特記なき場合 V DD = 4.5 ∼ 5.5V, VSS = 0V, Ta = − 20 ∼ + 80°C
項目
記号
規格
条件
"H" レベル出力電圧
VOH
Q 端子 , 測定回路 1, V DD = 4.5V, I OH = 8mA
"L" レベル出力電圧
V OL
Q 端子 , 測定回路 2, V DD = 4.5V, I OL = 8mA
"H" レベル入力電圧
V IH
INHN 端子
"L" レベル入力電圧
V IL
INHN 端子
出力リーク電流
消費電流
INHN 端子 PULL UP
抵抗
帰還抵抗
IZ
IDD
MIN
TYP
3.9
4.2
0.3
MAX
V
0.4
2.0
Q 端子 , 測定回路 2, INHN = "L",
V DD = 5.5V
単位
V
V
0.8
V
V OH = V DD
10
µA
V OL = V SS
10
µA
30MHz 水晶発振 ,
測定回路 3, 負荷回路 1,
INHN = OPEN, CL = 15pF
SM5022A×AH, CF5022A ×A
30MHz 水晶発振 ,
測定回路 3, 負荷回路 2,
INHN = OPEN, CL = 15pF
SM5022B×AH, CF5022B×A
7
12
mA
7
12
RUP
測定回路 4
25
100
250
kΩ
Rf
測定回路 5
200
600
1000
kΩ
7.44
8
8.56
pF
9.3
10
10.7
pF
CG
内蔵容量
CD
SM5022A1AH, CF5022A1A
設計値 ( ウェハー内モニ
SM5022A3AH, CF5022A3A
タ ーパ タ ーン にて 保証。
SM5022A5AH, CF5022A5A
本パター ン全数測定はし
SM5022A7AH, CF5022A7A
ておりません。)
SM5022B1AH, CF5022B1A
SEIKO NPC CORPORATION —5
SM5022 series
■スイッチング特性
●出力レベル：COMS 品 (A×A シリーズ )
○ 3V 動作
特記なき場合 VDD = 2.7 ∼ 3.6V, VSS = 0V, Ta = − 20 ∼ + 80°C
項目
記号
規格
条件
MIN
出力立ち上がり時間
出力立ち下がり時間
出力 DUTY サイクル*1
tr1
測定回路 6,
負荷回路 1, CL = 15pF
tf1
測定回路 6,
負荷回路 1, CL = 15pF
DUTY
出力ディスエーブル遅延時間*2
t PLZ
出力イネーブル遅延時間 *2
t PZL
単位
TYP
MAX
0.2VDD → 0.8VDD
5
10
0.1VDD → 0.9VDD
10
20
0.8VDD → 0.2V DD
5
10
0.9VDD → 0.1V DD
10
20
測定回路 6, 負荷回路 1, VDD = 3V,
Ta = 25°C, CL = 15pF, f = 30MHz
ns
ns
45
測定回路 7, 負荷回路 1, VDD = 3V,
Ta = 25°C, CL = 15pF
55
％
100
ns
100
ns
*1.ロットモニターにて確認
*2.発振停止機能を内蔵しているため、INHN を "H" にしても即時に正規の出力はでません。発振開始時間を経た後、
正規の信号が出力されます。
○ 5V 動作
特記なき場合 VDD = 4.5 ∼ 5.5V, VSS = 0V, Ta = − 20 ∼ + 80°C
項目
記号
規格
条件
MIN
出力立ち上がり時間
tr2
出力立ち下がり時間
tf2
出力 DUTY サイクル*1
DUTY
出力ディスエーブル遅延時間*2
t PLZ
出力イネーブル遅延時間 *2
t PZL
測定回路 6, 負荷回路 1, 0.1VDD → 0.9VDD ,
CL = 15pF
測定回路 6, 負荷回路 1, 0.9V DD → 0.1VDD ,
CL = 15pF
測定回路 6, 負荷回路 1, VDD = 5V,
Ta = 25°C, CL = 15pF, f = 30MHz
測定回路 7, 負荷回路 1, VDD = 5V,
Ta = 25°C, CL = 15pF
45
単位
TYP
MAX
3.5
7
ns
3.5
7
ns
55
％
100
ns
100
ns
*1.ロットモニターにて確認
*2.発振停止機能を内蔵しているため、INHN を "H" にしても即時に正規の出力はでません。発振開始時間を経た後、
正規の信号が出力されます。
SEIKO NPC CORPORATION —6
SM5022 series
●出力レベル：TTL 品 (B×A シリーズ )
○ 5V 動作
特記なき場合 VDD = 4.5 ∼ 5.5V, VSS = 0V, Ta = − 20 ∼ + 80°C
項目
記号
規格
条件
MIN
単位
TYP
MAX
出力立ち上がり時間
tr3
測定回路 6, 負荷回路 2, 0.4V → 2.4V,
CL = 15pF
2.5
7
ns
出力立ち下がり時間
tf3
測定回路 6, 負荷回路 2, 2.4V → 0.4V,
CL = 15pF
2.5
7
ns
55
％
100
ns
100
ns
出力 DUTY サイクル*1
DUTY
出力ディスエーブル遅延時間*2
t PLZ
出力イネーブル遅延時間 *2
t PZL
測定回路 6, 負荷回路 2, VDD = 5V,
Ta = 25°C, CL = 15pF, f = 30MHz
45
測定回路 7, 負荷回路 2, VDD = 5V,
Ta = 25°C, CL = 15pF
*1.ロットモニターにて確認
*2.発振停止機能を内蔵しているため、INHN を "H" にしても即時に正規の出力はでません。発振開始時間を経た後、
正規の信号が出力されます。
■ NPC 特性確認用標準水晶データ
Cb
L
Ca
f [MHz]
R [Ω]
L [mH]
Ca [fF]
Cb [pF]
30
17.2
4.36
6.46
2.26
R
■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 端子がハイインピーダンスになります。
INHN
Q
発振部
High (open)
fo, fo/2, fo/4, fo/8 のいずれか一つ
動作
Low
Hi−Z
停止
SEIKO NPC CORPORATION —7
SM5022 series
■測定回路
●測定回路 1
●測定回路 4
5.0V
VDD
VDD
RUP =
C1
Signal
Generator
XT
Q
INHN
VSS
R1
VDD
IPR
R2
VSS
IPR
A
VOH
Q output
0V
入力信号 : 2.0Vp-p, 10MHz, サイン波 (3V 動作 )
3.5Vp-p, 10MHz, サイン波 (5V 動作 )
C1 : 0.001µF
R1 : 50Ω
R2 : 525Ω (3V 動作 )
490Ω (5V 動作 )
●測定回路 5
VDD
XT
●測定回路 2
Rf =
XTN
IRf
IZ
A
Q
INHN VSS
VSS
A
IOL, IZ
VDD
VDD
IRf
●測定回路 6
V VOL
CG
XT
VDD
X'tal
CD
Q
XTN
●測定回路 3
VSS
IDD
CG ,C D : 10pF (5022A2, 5022A4)
VDD
C1
Signal
Generator
XT
Q
●測定回路 7
R1
VSS
VDD
Signal
Generator
XT
Q
R1
入力信号 : 2.0Vp-p, 30MHz, サイン波 (3V 動作 )
3.5Vp-p, 30MHz, サイン波 (5V 動作 )
C1 : 0.001µF
R1 : 50Ω
VSS INHN
R1 : 50Ω
SEIKO NPC CORPORATION —8
SM5022 series
●負荷回路 1
●負荷回路 2
Q output
R
CL
Q output
(Including probe capacitance)
CL
(Including probe capacitance)
CL = 15pF
CL = 15pF
R = 800Ω
●スイッチング時間測定波形
○出力 DUTY レベル (CMOS)
Q output
0.9VDD
0.9VDD
0.1VDD
0.1VDD
DUTY measurement
voltage (0.5V DD )
TW
tr
tf
○出力 DUTY レベル (TTL)
Q output
2.4V
2.4V
0.4V
0.4V
DUTY measurement
voltage (1.4V )
TW
tr
tf
○出力 DUTY サイクル (CMOS)
DUTY measurement
voltage (0.5V DD)
Q output
TW
T
DUTY= TW/ T
100 (%)
○出力 DUTY サイクル (TTL)
DUTY measurement
voltage (1.4V )
Q output
TW
T
DUTY= TW/ T
100 (%)
SEIKO NPC CORPORATION —9
SM5022 series
●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 —10
SM5022 series
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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。
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場合は、
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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
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セ イ コ ー Ｎ Ｐ Ｃ 株 式 会 社
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http://www.npc.co.jp/
Email: [email protected]
NC9906D
2008.10
SEIKO NPC CORPORATION —11