5087_ND12013J00

5087 series
LVDS 出力発振器用 IC
■概要
5087 series は、300MHz~700MHz の SAW 共振子に対応した LVDS 出力発振器用 IC です。 f0/4 出力 (マスクオプ
ション)まで対応したことにより、SAW 発振でも 75MHz までの低周波出力が可能です。加えて、SAW 発振に特化したこと
により、従来品に対してさらなるチップの小型化を実現しています。5087series を使用することにより、高速シリアルインタ
ーフェースのアプリケーションに最適な低ジッタ特性の小型 LVDS 出力発振器を実現することができます。
■特長
・動作電源電圧範囲 : 2.375V ~ 3.6V
・動作温度範囲 : -40℃ ~ +85℃
・推奨発振周波数範囲 : 300MHz ~ 700MHz
・出力形式 : LVDS
(バージョンにより分割)
・スタンバイ機能
・出力周波数範囲 : 75MHz ~ 700MHz
OE=”Low”で出力 Hi-Z(発振停止)
バージョンにより出力周波数を f0, f0/2, f0/4 から
・パワーセーブプルアップ抵抗内蔵(OE 端子)
一つ選択
・BiCMOS プロセス
・出力立ち上がり/立ち下がり時間 : 400ps (max)
・ウェハフォーム(WF5087xx)
・チップフォーム(CF5087xx)
■シリーズ構成
バージョン名*1
推奨振動子/共振子
推奨発振周波数範囲*2
[MHz]
発振部内蔵容量*3[pF]
CXIN
5087A1
f0
300 ~ 500
5087A2
5087A3
出力周波数
CXOUT
6
8
f0/2
f0/4
SAW
5087B1
f0
500 ~ 700
5087B2
5
5087B3
5
f0/2
f0/4
*1. ウェハフォームの場合 WF5087xx、チップフォームの場合 CF5087xx となります。
*2. 推奨発振周波数範囲は、NPC 特性確認用共振子からの目安であり、発振周波数帯を保証するものではありません。共振子の特性や実装条
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。
*3. 発振部内蔵容量は寄生容量を含みます。
■オーダーインフォメーション
Device
Package
WF5087xx-x
Wafer form
バージョン名称
WF5087□□-□
形態 WF : Wafer from
CF : Chip(Die) form
CF5087xx-x
Chip form
ウェハ/チップ厚 1 : 300m
3 : 180m
分周機能
発振周波数範囲
SEIKO NPC CORPORATION - 1
5087 series
■PAD 配置図
(Unit : m)
OUT
OUTN
11
10
VCC2
VCC2 OE
9
(600,550)
7
8
(0,0)
Y
VCC1
1
(-600,-550)
2
VCC1
3
4
5
6
GND2
XIN XOUT GND1
X
チップサイズ:1.20mm×1.10mm
チップ厚:180m,300m
PAD サイズ:80m×80m(PAD No.2,3,4,5,7,9 端子)
80m×150m(PAD No.6,8 端子)
110m×80m(PAD No.10,11 端子)
80m×134m(PAD No.1 端子)
チップ裏面:GND 電位
■端子説明・PAD 座標
No.
1
端子
*2
VCC1
*2
i/o*1
-
機能説明
(+) 電源端子 (発振回路専用)
PAD 座標 [m]
X
Y
-395
-424
2
VCC1
-
-290
-440
3
XIN
i
発振回路入力端子
-72
-440
4
XOUT
o
発振回路出力端子
107
-440
5
*3
-
(-) 電源端子 (発振回路専用)
290
-440
*3
(-) 電源端子 (発振回路を除く全回路用)
395
-440
377
440
190
440
85
440
GND1
6
GND2
-
7
OE
i
8
VCC2*2
-
9
*2
VCC2
-
10
OUTN
o
LVDS 反転出力端子。ディスエーブル状態 : Hi-Z
-114
440
11
OUT
o
LVDS 出力端子。ディスエーブル状態 : Hi-Z
-380
440
出力イネーブル端子。”Low”で出力 Hi-Z (発振停止)。
パワーセーブプルアップ抵抗内蔵
(+) 電源端子 (発振回路を除く全回路用)
*1. i: input, o: output
*2. 両端子をボンディングすると、良好な商品特性が得られます。
*3. GND1 と GND2 は分離しているので、必ず両端子をボンディングして下さい。
SEIKO NPC CORPORATION - 2
5087 series
■ブロックダイアグラム
VCC1
VCC2
OE
XIN
OUT
OSC
Level
Shifter
1/N
Divider
XOUT
GND1
LVDS
OUTN
N=1,2,4
(Mask Option)
GND2
SEIKO NPC CORPORATION - 3
5087 series
■絶対最大定格
特記なき場合 GND=0V
項目
記号
電源電圧範囲*1
条件
定格
単位
-0.3 ~ +5.0
V
VCC
VCC1、VCC2 端子
*1*2
VIN
XIN、OE 端子
-0.3 ~ VCC+0.3
V
*1*2
VOUT
XOUT、OUT/OUTN 端子
-0.3 ~ VCC+0.3
V
+125
℃
-55 ~ +125
℃
入力電圧範囲
出力電圧範囲
*3
接合温度
Tj
*4
保存温度範囲
TSTG
チップ、ウェハ単体
*1. 一瞬たりとも超えてはならない値です。万が一、定格を超えた場合は、IC の破壊、特性劣化、信頼性低下の懸念があります。
*2. 定格に記載の”VCC”は、推奨動作条件に定める動作電源電圧(VCC)の規格値を示します。
*3. 定格を超えないようにご使用ください。万が一、超えた場合は、特性劣化、信頼性低下の懸念があります。
*4. N2 または、真空雰囲気で、梱包材を含まない単体保存の場合です。
■推奨動作条件
特記なき場合 GND=0V
項目
記号
規格
条件
MIN
動作電源電圧
動作電源電圧差
VCC
ΔVCC
入力電圧
VIN
動作温度
Ta
出力負荷
RL
発振周波数範囲*1
f0
出力周波数範囲
fOUT
VCC1-GND 端子間
VCC2-GND 端子間
VCC1-VCC2 端子間電圧差
XIN, OE 端子
TYP
単位
MAX
2.375
3.6
V
-0.1
+0.1
V
0
VCC
V
-40
+85
℃
101
Ω
OUT-OUTN 終端間に終端抵抗接続のこと
99
100
5087Ax
300
500
5087Bx
500
700
5087A1
300
500
5087A2
150
250
5087A3
75
125
5087B1
500
700
5087B2
250
350
5087B3
125
175
MHz
MHz
*1. 発振周波数範囲は、NPC 特性確認用共振子からの目安であり、発振周波数帯を保証するものではありません。共振子の特性や
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。
Note. 推奨動作条件範囲外で使用すると信頼性に影響を与える場合がありますので、この範囲内で使用して下さい。
SEIKO NPC CORPORATION - 4
5087 series
■電気的特性
●3.3V 動作
特記なき場合、VCC=3.0~3.6V, GND=0V, Ta=-40~+85℃
項目
記号
消費電流
ICC
測定回路 1, OE=Open
スタンバイ電流
ISTB
測定回路 1, OE=Low
“High”レベル出力電圧
VOH
“Low”レベル出力電圧
VOL
測定回路 2, OE=Open, RL=100Ω
OUT/OUTN 端子
差動出力電圧
VOD
差動出力誤差
ΔVOD
オフセット電圧
VOS
オフセット誤差
ΔVOS
出力リーク電流
IZ
“High”レベル入力電圧
VIH
測定回路 1, OE 端子
“Low”レベル入力電圧
VIL
測定回路 1, OE 端子
“High”レベル入力電流
IIH*1
測定回路 1, VIN=0.7Vcc,OE 端子
“Low”レベル入力電流
IIL*1
測定回路 1, VIN=0V,OE 端子
CIN
発振部容量
COUT
規格
条件
MIN
単位
TYP
MAX
49
70
mA
30
A
1.6
V
1.43
0.9
1.1
測定回路 2, OE=Open, RL=100Ω
OUT/OUTN 端子
247
330
測定回路 2, OE=Open, RL=100Ω
OUT/OUTN 端子
1.125
1.25
測定回路 3, SW=High または Low
OE=Low,OUT/OUTN 端子
V
454
mV
50
mV
1.375
V
50
mV
10
A
0.7VCC
V
0.3VCC
V
-10
-70
A
-1
-15
A
5087Ax
1.70
2.00
2.30
ウェハ内モニターパターンにて 5087Bx
確認。
5087Ax
設計値。寄生容量は除く。
0.85
1.00
1.15
3.40
4.00
4.60
5087Bx
0.85
1.00
1.15
pF
*1. 符号は電流の流れる向きを意味し、絶対値が大きいものを MAX 値とします。
SEIKO NPC CORPORATION - 5
5087 series
●2.5V 動作
特記なき場合、VCC=2.375~2.625V, GND=0V, Ta=-40~+85℃
項目
記号
条件
消費電流
ICC
測定回路 1, OE=Open
スタンバイ電流
ISTB
測定回路 1, OE=Low
“High”レベル出力電圧
VOH
“Low”レベル出力電圧
VOL
測定回路 2, OE=Open, RL=100Ω
OUT/OUTN 端子
差動出力電圧
VOD
差動出力誤差
ΔVOD
オフセット電圧
VOS
オフセット誤差
ΔVOS
出力リーク電流
IZ
“High”レベル入力電圧
VIH
測定回路 1, OE 端子
“Low”レベル入力電圧
VIL
測定回路 1, OE 端子
“High”レベル入力電流
IIH*1
測定回路 1, VIN=0.7Vcc,OE 端子
“Low”レベル入力電流
IIL*1
測定回路 1, VIN=0V,OE 端子
CIN
発振部容量
COUT
規格
MIN
MAX
47
68
mA
30
A
1.6
V
1.43
0.9
1.1
測定回路 2, OE=Open, RL=100Ω
OUT/OUTN 端子
247
330
測定回路 2, OE=Open, RL=100Ω
OUT/OUTN 端子
1.125
1.25
測定回路 3, SW=High または Low
OE=Low,OUT/OUTN 端子
5087Ax
ウェハ内モニターパターンにて
5087Bx
確認。
5087Ax
設計値。寄生容量は除く。
5087Bx
単位
TYP
V
454
mV
50
mV
1.375
V
50
mV
10
A
0.7VCC
V
0.3VCC
V
-10
-70
A
-1
-15
A
1.70
2.00
2.30
0.85
1.00
1.15
3.40
4.00
4.60
0.85
1.00
1.15
pF
*1. 符号は電流の流れる向きを意味し、絶対値が大きいものを MAX 値とします。
SEIKO NPC CORPORATION - 6
5087 series
■スイッチング特性
●3.3V 動作
特記なき場合、VCC=3.0~3.6V, GND=0V, Ta=-40~+85℃
項目
記号
条件
規格
MIN
TYP
MAX
単位
測定回路 4
出力 Duty サイクル
Duty
Ta=+25C,VCC=3.3V
45
55
%
差動出力信号 0V(クロスポイント)測定
出力振幅
VOPP
出力立ち上がり時間
tr
出力立ち下がり時間
tf
測定回路 4, 各バ-ジョンの fmax
差動出力信号の peak to peak
0.35
測定回路 4
差動出力信号振幅の 20%-80%
測定回路 4
差動出力信号振幅の 80%-20%
V
290
400
ps
290
400
ps
200
ns
測定回路 5,Ta=+25C
出力ディスエーブル
遅延時間
tOD
OE(立ち下がり)=VIL 時から出力 Hi-Z になる
までの時間
(詳細はタイミングチャートを参照)
Note. 規格値は、当社評価用の標準共振子、標準治具を使用して測定した場合の値です。共振子の特性により、ばらつきを持つ場合がありま
すので、十分な評価をお願いします。
共振子の特性は、A バージョン: R1≤20Ω, C0≤3pF を推奨します。
B バージョン: R1≤20Ω, C0≤2pF を推奨します。
●2.5V 動作
特記なき場合、VCC=2.375~2.625V, GND=0V, Ta=-40~+85℃
項目
記号
条件
規格
MIN
TYP
MAX
単位
測定回路 4
出力 Duty サイクル
Duty
Ta=+25C,VCC=2.5V
45
55
%
差動出力信号 0V(クロスポイント)測定
出力振幅
VOPP
出力立ち上がり時間
tr
出力立ち下がり時間
tf
測定回路 4, 各バ-ジョンの fmax
差動出力信号の peak to peak
測定回路 4
差動出力信号振幅の 20%-80%
測定回路 4
差動出力信号振幅の 80%-20%
0.25
V
290
400
ps
290
400
ps
200
ns
測定回路 5, Ta=+25C
出力ディスエーブル
遅延時間
tOD
OE(立ち下がり)=VIL 時から出力 Hi-Z になる
までの時間
(詳細はタイミングチャートを参照)
Note. 規格値は、当社評価用の標準共振子、標準治具を使用して測定した場合の値です。共振子の特性により、ばらつきを持つ場合がありま
すので、十分な評価をお願いします。
共振子の特性は、A バージョン: R1≤20Ω, C0≤3pF を推奨します。
B バージョン: R1≤20Ω, C0≤2pF を推奨します。
SEIKO NPC CORPORATION - 7
5087 series
●タイミングチャート
tW
Duty = tPER×100 (%) @Crossing point
△VOD = |VOD - VOD'|
tPER
tW
OUTN
VOD'
VOD
Hi-Z
OUT
80%
0V
OUT-OUTN
(Differential output)
VOPP
80%
0V
0V
20%
0V
Hi-Z
20%
tr
tf
VOS
Hi-Z
△VOS
OE
tOD*1
OE input waveform tr< 10ns , tf < 10ns
VIH
VIL
*1. OE 立ち下げ後より出力ディスエーブル遅延時間(tOD)を経て出力は Hi-Z になります。
図 1. タイミングチャート
SEIKO NPC CORPORATION - 8
5087 series
■測定回路
電気的特性、スイッチング特性評価に用いる測定回路です。
【注意】
VCC-GND 端子間には、各測定回路指定のバイパスコンデンサを接続して下さい。OUT 端子、OUTN 端子には各
測定回路指定の負荷抵抗を接続してください。(測定回路3を除く)
バイパスコンデンサ、負荷抵抗の配線は、なるべく短くなるように接続して下さい。配線が長い場合、所望の特性が得ら
れないことがあります。また、バイパスコンデンサ、負荷抵抗の値が本資料の記載と異なる場合や接続されていない場合
も所望の特性が得られないことがあるのでご注意ください。
*当社使用コンデンサ : GRM155F11H103Z (株式会社村田製作所)
0.01F
: GRM1552C1H102JA01 (株式会社村田製作所) 1000pF
抵抗 : RN732ATTD49R9B25 (KOA 株式会社)
49.9Ω
測定に使用する差動プローブのスペックは、プローブ帯域幅 5GHz 以上、差動入力抵抗 50kΩ以上、入力容量 1pF 未
満を推奨します。
コモンモードノイズが問題になる場合、49.9Ω抵抗の中間タップとグラウンド間にコンデンサを接続してください。コンデ
ンサの容量値は、減衰させたいノイズの周波数でインピーダンスが低くなるように選択してください。
●測定回路 1
測定項目:ICC, ISTB, VIH, VIL, IIH, IIL
ICC , ISTB
A
0.01μF(Ceramic Chip Capacitor)
VCC1
XOUT
VCC2
OUT
49.9Ω
5087xx
XIN
+(Plus)
VIH , VIL ,VIN
A
IIH , IIL
49.9Ω
OUTN
OE GND1 GND2
1000pF(Ceramic Chip Capacitor)
SEIKO NPC CORPORATION - 9
5087 series
●測定回路 2
測定項目:VOH, VOL, VOD, ΔVOD, VOS, ΔVOS
0.01μF(Ceramic Chip Capacitor)
VCC1
XOUT
VCC2
OUT
49.9Ω
5087xx
VOD , ΔVOD
49.9Ω
XIN
OUTN
OE GND1 GND2
VOH , VOL
VOS , ΔVOS
1000pF(Ceramic Chip Capacitor)
●測定回路 3
測定項目:IZ
0.01μF(Ceramic Chip Capacitor)
VCC1
XOUT
VCC2
OUT
5087xx
XIN
OUTN
OE GND1 GND2
IZ
A
SW
IZ
A
SEIKO NPC CORPORATION - 10
5087 series
●測定回路 4
測定項目:Duty, VOPP, tr, tf
0.01μF(Ceramic Chip Capacitor)
VCC1
XOUT
VCC2
OUT
Test Point
49.9Ω
5087xx
49.9Ω
XIN
Duty,VOPP, tr, tf
Test Point
OUTN
OE GND1 GND2
1000pF(Ceramic Chip Capacitor)
●測定回路 5
測定項目:tOD
0.01μF(Ceramic Chip Capacitor)
VCC1
Input Signal:
500mVp-p,sine wave
XOUT
5087xx
0.01μF
Signal
Generator
XIN
49.9Ω
VCC2
OUT
49.9Ω
49.9Ω
Output Signal
OUTN
OE GND1 GND2
1kΩ
1kΩ
tOD:OE=VCC to GND
1000pF(Ceramic Chip Capacitor)
SEIKO NPC CORPORATION - 11
5087 series
■機能説明
●スタンバイ機能
OE 端子を Low レベルにすることにより、発振が停止し、OUT,OUTN 端子が Hi-Z になります。
OE
OUT,OUTN
発振部
High(Open)
f0, f0/2, f0/4 の何れか一つ
動作
Low
Hi-Z
停止
●パワーセーブプルアップ抵抗
OE端子のプルアップ抵抗値は入力レベル(”High”or”Low”)に応じて変化します。OE端子をLowレベルにし、スタン
バイ状態になった時、プルアップ抵抗値が大きくなり、消費電流を小さくすることが可能です。OE 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にくくなります。
●発振検出機能
5087series は発振検出回路を搭載しています。これは、水晶発振が起動し、安定するまでは出力回路がディスエー
ブル状態となる機能です。この機能により、電源投入時や OE 端子による発振再起動時における異常発振の危険性を
軽減することができます。
SEIKO NPC CORPORATION - 12
5087 series
■代表特性例
以下の特性は、当社の標準治具、標準SAW 共振子を使用した時の値です。使用する共振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。
使用 SAW 共振子
SAW 共振子パラメータ
Parameter
f0=315MHz
C0 (pF)
2.8
R1 (Ω)
18
Current Consumption (mA) あああ
●消費電流
Current Consumption vs. Supply Voltage Characteristics
Ta=25℃
80
5087x1
5087x2
70
5087x3
60
50
40
30
20
2.0
2.2
2.4
2.6
2.8
3.0
3.2
3.4
3.6
3.8
Supply Voltage (V)
●負性抵抗
使用測定機器 : Network Analyzer 4396B (Agilent 社製)、 S-parameter Test Set 85046A (Agilent 社製)
Negative Resistance Characteristics
Ax version, VCC =3.3V, Ta=25℃
-20
-20
-40
-40
Negative Resistance ( Ω)
Negative Resistance ( Ω)
0
Negative Resistance Characteristics
Bx version, VC C =3.3V, Ta=25℃
0
-60
-80
-100
-120
-140
C0=0pF
-160
-80
-100
-120
-140
C0=0pF
-160
C0=2pF
C0=2pF
C0=3pF
C0=4pF
-180
-60
C0=3pF
-180
C0=4pF
-200
-200
0
100
200
300
400
Frequency (MHz)
500
600
700
0
100
200
300
400
500
600
700
800
Frequency (MHz)
凡例は、共振子の C0 相当の容量を 5087 の XIN-XOUT 間に接続して測定した結果です。
弊社治具を用いて、Agilent 社製 4396B,85046A で測定した結果です。
測定治具、測定環境で変動する場合があります。
SEIKO NPC CORPORATION - 13
5087 series
●位相ノイズ
使用測定器 : Signal Source Analyzer E5052B (Agilent 社製)
-40
Phase Noise Characteristics
A1 version, VCC =3.3V, f0 =315MHz, fO UT=315MHz, Ta =25℃
Phase jitter(12kHz-20MHz) : 0.14ps
-50
-60
-70
-70
-80
-90
-100
-110
-120
Phase jitter(12kHz-20MHz) : 0.21ps
-80
-90
-100
-110
-120
-130
-130
-140
-140
-150
-150
-160
-160
1.E+01
Phase Noise Characteristics
A2 version, VCC =3.3V, f0 =315MHz, fO UT=157.5MHz, Ta=25℃
-50
-60
Phase Noise (dBc/Hz)
Phase Noise (dBc/Hz)
-40
1.E+02
1.E+03
1.E+04
1.E+05
1.E+06
1.E+07
1.E+08
1.E+01
1.E+02
1.E+03
1.E+04
1.E+05
1.E+06
1.E+07
1.E+08
Offset Frequency (Hz)
Offset Frequency (Hz)
●出力波形
使用測定器 : Oscilloscope DSO80604B (Agilent 社製)、 Differential probe 1134A (Probe head E2678A)
OUT
OUTN
OUT – OUTN
(Differential Output)
OUT
OUTN
OUT – OUTN
(Differential Output)
A1 version, VCC=3.3V, Ta=25℃
A2 version, VCC=3.3V, Ta=25℃
f0=315MHz, fOUT=315MHz
f0=315MHz, fOUT=157.5MHz
SEIKO NPC CORPORATION - 14
5087 series
※この資料に記載されている商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.この資料に記載されている商品は、パーソナル機器・工作機器・計測機器などの一般的な信頼性を必要とする電子機器および電気機器に使用
されることを目的として設計・製造されたものであり、航空宇宙機器・原子力制御機器・医療機器・輸送機器・防災機器・防犯機器などの極めて高
い信頼性・安全性を必要とする機器に使用されることを想定したものではありません。また、その故障または誤動作が直接人命に関わる商品に
使用されることを想定したものではありません。本資料の商品をこのような機器に使用するご希望がありましたら、必ず事前に当社営業部までお
問い合わせください。
なお、事前のご相談無しに本資料の商品をそのような機器に使用され、そのことによって発生した損害等については、当社では一切の責任を
負いかねますのでご了承ください。
2.この資料に記載されている内容は、商品の特性や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.この資料に記載されている内容については、その商品の使用に際して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
ではなく、また、その実施権の許諾が行われるものでもありません。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下さい。
4.この資料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.この資料に記載されている商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、お客様にてその申請手続きをお願いいたします。
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