5037_nc0309c

5037 series
2.5V 動作 LVDS 出力発振器用 IC
■概要
5037 series は 2.5V 動作が可能な LVDS 出力の発振器用 IC です。80MHz ∼ 400MHz の 3 倍波発振と 80MHz
∼ 600MHz までの基本波発振に対応します。5037 series を使用することにより、高周波の 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：2.375 ∼ 3.6V
• スタンバイ機能
• 推奨発振周波数範囲 ( バージョンにより分割 )
OE = "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 (OE 端子 )
基本波発振：80MHz ∼ 600MHz
3 倍波発振 ：80MHz ∼ 400MHz
• 動作温度範囲：− 40 ∼ 85°C
• BiCMOS プロセス
• チップフォーム (CF5037××, CF5037×××)
• 出力形式：LVDS
■シリーズ構成
バージョン名
C0 キャンセル
回路
推奨 C0 値
[pF]
5037A1
推奨振動子 / 共振子
≥2
水晶振動子 ( 基本波、
3rd オーバートーン )
SAW 共振子
5037E ×
2
水晶振動子 ( 基本波 )
SAW 共振子
5037D1T
≥ 2.5
水晶振動子 ( 基本波、
3rd オーバートーン )
SAW 共振子
≤ 2.5
水晶振動子 ( 基本波 )
SAW 共振子
5037B×
5037C×
5037D×
5037A1N
有り
無し
5037B1N
出力周波数 *2
推奨発振
周波数範囲 *1
[MHz]
fo
fo/2
80 ∼ 120
5037A1
−
100 ∼ 180
5037B1
5037B2 *3
150 ∼ 250
5037C1
5037C2
250 ∼ 400
5037D1
5037D2
400 ∼ 600
5037E1
(5037E2)
250 ∼ 400
5037D1T
−
80 ∼ 120
5037A1N
−
110 ∼ 180
5037B1N
−
*1. 推奨発振周波数範囲は、NPC 特性確認用水晶振動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。
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。
*2. ( ) 内のバージョンは現在、開発中です。詳細は当社営業部までお問い合わせ下さい。
*3. 最低出力周波数は 80MHz です。
■オーダーインフォメーション
Device
Package
バージョン名称
CF5037××−1
CF5037D1T−1
CF5037×1N −3
CF5037
形態 CF：Chip (Die) form
Chip form
−
チップ厚 1：300 ± 30µm
3：180 ± 20µm
N：C0キャンセル回路なし
T：3rdオーバートーン対応
分周機能
発振周波数範囲
SEIKO NPC CORPORATION —1
5037 series
■パッド配置図
(Unit：µm)
OUT OUTN VCC2 OE
8
Y
TEST
7
5
(0,0)
9
1
(−550, −650) VCC
6
(550, 650)
2
3
4
XIN XOUT GND
X
チップサイズ：1.10 × 1.30mm
チップ厚：300 ± 30 µm, 180 ± 20µm
PAD サイズ：150µm × 100µm (VCC, OUT, OUTN 端子 )
100µm × 100µm (VCC, OUT, OUTN 以外の端子 )
チップ裏面：GND 電位
注 ) TEST 端子は実使用時には使用しません。
■端子説明・パッド座標
No.
端子
i/o *1
1
VCC
−
2
XIN
3
パッド座標 (Unit: µm
m)
機能説明
X
Y
(+) 電源端子
−390
−520
i
発振回路入力端子
−39
−520
XOUT
o
発振回路出力端子
190
−520
4
GND
−
(−) 電源端子
415
−520
5
OE
i
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
346
520
6
VCC2
−
(+) 電源端子 ( 出力バッファ用 )
209
520
7
OUTN
o
反転出力端子
−27
520
8
OUT
o
出力端子
−306
520
9
TEST
−
IC テスト用端子。実使用時は "OPEN" として下さい
−414
28
*1. i: input, o: output
■ブロックダイアグラム
VCC
VCC2
XIN
Colpitts
OSC
XOUT
OE
OUT
1/2
LVDS
OUTN
GND
SEIKO NPC CORPORATION —2
5037 series
■発振部設定
5037 series の発振部は、推奨発振周波数範囲および、振動子特性に合わせて発振特性を最適化するため、バー
ジョンによって設定を変えています。
● 5037A1, 5037B×, 5037C×, 5037D×, 5037E×, 5037D1T
5037A1/B ×/C×/D ×/D1T バージョンは C0 が大きい振動子 (5037A1/B×/C×/D× 目安：C0 ≥ 2.0pF, 5037D1T 目
安：C0 ≥ 2.5pF)、5037E× バージョンは C0 が 2pF 程度の振動子での使用に適しています。
発振部内蔵容量*1 [pF]
バージョン名
5037A1
5037B×
5037C×
5037D×
5037E ×
5037D1T
推奨振動子 / 共振子
水晶振動子 ( 基本波、
3rd オーバートーン )
SAW 共振子
水晶振動子 ( 基本波 )
SAW 共振子
水晶振動子 ( 基本波、
3rd オーバートーン )
SAW 共振子
CXIN
CXOUT
推奨発振周波数範囲 *2
[MHz]
12
12
80 ∼ 120
8
8
100 ∼ 180
6
6
150 ∼ 250
5
5
250 ∼ 400
5
5
400 ∼ 600
5
5
250 ∼ 400
*1. 発振部内蔵容量は寄生容量を含みます。
*2. 推奨発振周波数範囲は、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。
○発振部等価回路
C0 cancel
CXIN
Rf
XIN
RPD
CXOUT
XOUT
Oscillator block equivalent circuit
5037A1/B×//C ×//D×((T)/E× バージョンの発振回路には、発振余裕の改善を目的とする C0 キャンセル回路を内蔵し
ています。XIN−X
XOUT 間を Open の状態で電源投入すると自励発振しますが、異常ではありません。水晶振動
子を接続し、正常に発振することを十分確認した上でご使用下さい。
5037E× バージョンの XOUT 端子は高周波特性重視のため、他の端子よりも静電耐圧が低くなっていますので、
取り扱いには十分ご注意下さい。
SEIKO NPC CORPORATION —3
5037 series
● 5037A1N, 5037B1N
5037A1N/B1N バージョンは、C0 が小さい振動子 ( 目安：C0 ≤ 2.5pF) での使用に適しています。
バージョン名
5037A1N
5037B1N
推奨振動子 / 共振子
水晶振動子 ( 基本波 )
SAW 共振子
発振部内蔵容量*1 [pF]
CXIN
CXOUT
推奨発振周波数範囲 *2
[MHz]
12
16
80 ∼ 120
11
13
110 ∼ 180
*1. 発振部内蔵容量は寄生容量を含みます。
*2. 推奨発振周波数範囲は、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。
○発振部等価回路
CXIN
Rf
XIN
RPD
CXOUT
XOUT
Oscillator block equivalent circuit
SEIKO NPC CORPORATION —4
5037 series
■絶対最大定格
項目
記号
条件
定格
単位
電源電圧範囲*1
V CC
VCC, VCC2 端子
− 0.5 ∼ + 5.0
V
入力電圧範囲 *1 *2
V IN
XIN, OE 端子
GND − 0.5 ∼ VCC + 0.5
V
出力電圧範囲 *1 *2
VOUT
XOUT, OUT/OUTN 端子
GND − 0.5 ∼ VCC + 0.5
V
保存温度範囲*3
TSTG
チップフォーム
− 65 ∼ + 150
°C
*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、電気的特性、信頼性などに影響を与
える恐れがあります。加えて、推奨動作条件以外での動作、特性については保証していません。
*2. 定格に記載の "VCC " は、推奨動作条件に定める電源電圧 (V CC) の規格値を示します。
*3. 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
項目
記号
規格
条件
MIN
TYP
単位
MAX
動作電源電圧
V CC
VCC, VCC2 端子
2.375
3.6
V
動作電源電圧差
∆V CC
VCC − VCC2 端子間電圧差
− 0.1
+ 0.1
V
XIN, OE 端子
GND
V CC
V
入力電圧
V IN
動作温度
TOPR
出力負荷
RL
出力周波数*1
OUT − OUTN 端子間
fOUT
− 40
+ 25
+ 85
°C
99
100
101
Ω
600
MHz
80
*1. バージョンにより異なります。
「■シリーズ構成」を参照下さい。
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 —5
5037 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°C
項目
記号
ICC
消費電流
条件
測定回路 1 ,
OE = Open
規格
単位
TYP
MAX
5037A1(N), B ×(N), C ×,
D ×(T)
45
66
mA
5037E ×
53
73
mA
30
µA
1.6
V
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
V OL
測定回路 1, OE = Open, TEST = Low,
RL = 100Ω, f OUT = 100MHz, DUTY = 50%,
OUT/OUTN 端子
差動出力電圧
VOD
差動出力誤差
∆VOD
測定回路 1, OE = Open, TEST = Low,
RL = 100Ω, f OUT = 100MHz, DUTY = 50%
MIN
1.43
0.9
1.1
247
330
V
454
mV
50
mV
オフセット電圧
V OS
測定回路 1, OE = Open, TEST = Low,
1.375
V
オフセット誤差
∆V OS
RL = 100Ω, f OUT = 100MHz, DUTY = 50%
50
mV
測定回路 2, SW2 = High または Low,
OE = Low, OUT/OUTN 端子
10
µA
出力リーク電流
IZ
"High" レベル入力電圧
V IH
"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
測定回路 1, VIN = 0.7VCC , OE 端子
"Low" レベル入力電流
IIL
プルダウン抵抗
RPD
1.125
1.25
0.7V CC
測定回路 1, OE 端子
V
0.3V CC
V
− 20
− 200
µA
測定回路 1, V IN = 0V, OE 端子
−2
− 20
µA
測定回路 2, SW1 = ON, XIN 端子
12
48
kΩ
24
● 2.5V 動作
特記なき場合 VCC = 2.375 ∼ 2.625V, GND = 0V, Ta = − 40 ∼ + 85°C
項目
消費電流
記号
ICC
条件
測定回路 1 ,
OE = Open
規格
単位
TYP
MAX
5037A1(N), B ×(N), C ×,
D ×(T)
43
63
mA
5037E ×
51
70
mA
30
µA
1.6
V
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
V OL
測定回路 1, OE = Open, TEST = Low,
RL = 100Ω, f OUT = 100MHz, DUTY = 50%,
OUT/OUTN 端子
差動出力電圧
VOD
差動出力誤差
∆VOD
測定回路 1, OE = Open, TEST = Low,
RL = 100Ω, f OUT = 100MHz, DUTY = 50%
MIN
1.43
0.9
1.1
247
330
V
454
mV
50
mV
オフセット電圧
V OS
測定回路 1, OE = Open, TEST = Low,
1.375
V
オフセット誤差
∆V OS
RL = 100Ω, f OUT = 100MHz, DUTY = 50%
50
mV
測定回路 2, SW2 = High または Low,
OE = Low, OUT/OUTN 端子
10
µA
出力リーク電流
IZ
"High" レベル入力電圧
V IH
"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
測定回路 1, VIN = 0.7VCC , OE 端子
"Low" レベル入力電流
IIL
プルダウン抵抗
RPD
測定回路 1, OE 端子
1.125
1.25
0.7V CC
V
0.3V CC
V
− 10
− 150
µA
測定回路 1, V IN = 0V, OE 端子
−2
− 20
µA
測定回路 2, SW1 = ON, XIN 端子
12
48
kΩ
24
SEIKO NPC CORPORATION —6
5037 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°C
規格
項目
出力 Duty サイクル
出力振幅*1
記号
DUTY
VOpp
条件
測定回路 3,
5037××,
差動出力 0V ( クロスポ 5037D1T
イント ) 測定 ,
Ta = 25°C, VCC = 3.3V
5037×1N
測定回路 3, Ta = T OPR,
差動出力波形 peak to
peak
MIN
TYP
MAX
単位
f < 350MHz
45
55
%
f ≥ 350MHz
40
60
%
40
60
%
5037A1(N): f = 120MHz
0.35
V
5037B×(N): f = 180MHz
0.35
V
5037C×: f = 250MHz
0.35
V
5037D×(T): f = 400MHz
0.35
V
5037E×: f = 600MHz
0.35
V
出力上昇時間
tr
測定回路 3, 差動出力振幅の 20% ∼ 80%
0.3
0.7
ns
出力下降時間
tf
測定回路 3, 差動出力振幅の 80% ∼ 20%
0.3
0.7
ns
出力イネーブル時間
出力ディスエーブル
時間
t OE
測定回路 1, Ta = 25°C
2
ms
tOD
測定回路 1, Ta = 25°C
200
ns
*1. 数値は、当社標準治具を使用して測定した場合の値です。
SEIKO NPC CORPORATION —7
5037 series
● 2.5V 動作
特記なき場合 VCC = 2.375 ∼ 2.625V, GND = 0V, Ta = − 40 ∼ + 85°C
規格
項目
記号
出力 Duty サイクル
出力振幅*1
DUTY
VOpp
条件
MIN
測定回路 3,
5037××,
差動出力 0V ( クロスポ 5037D1T
イント ) 測定 ,
Ta = 25°C, VCC = 2.5V
5037×1N
測定回路 3, Ta = T OPR,
差動出力波形 peak to
peak
TYP
MAX
単位
f < 350MHz
45
55
%
f ≥ 350MHz
40
60
%
40
60
%
5037A1(N): f = 120MHz
0.25
V
5037B×(N): f = 180MHz
0.25
V
5037C×: f = 250MHz
0.25
V
5037D×(T): f = 400MHz
0.25
V
5037E×: f = 600MHz
0.25
V
出力上昇時間
tr
測定回路 3, 差動出力振幅の 20% ∼ 80%
0.3
0.7
ns
出力下降時間
tf
測定回路 3, 差動出力振幅の 80% ∼ 20%
0.3
0.7
ns
出力イネーブル時間
出力ディスエーブル
時間
t OE
測定回路 1, Ta = 25°C
2
ms
tOD
測定回路 1, Ta = 25°C
200
ns
*1. 数値は、当社標準治具を使用して測定した場合の値です。
tPER
tW
;;;;;;;;;;;;;
;;;;;;;;;;;;;
;;;;;;;;;;;;;
;;;;;;;;;;;;;
Hi-Z
;;;;;;;;;;;;;
OUTN
VOD'
VOD
OUT
80%
OUT-OUTN
(differential output)
0V
VOpp
80%
0V
0V
tr
VOS
Hi-Z
20%
20%
tf
;;;;;;;;;;;;;
;;;;;;;;;;;;;
;;;;;;;;;;;;;
;;;;;;;;;;;;;
Hi-Z
;;;;;;;;;;;;;
∆VOS
tOD*2
OE
VIH
tOE*3
VIL
OE input waveform tr = tf 10ns
DUTY = t W/tPER × 100 (%) @ crossing point
∆VOD = |VOD ' − V OD|
*2. OE 立ち下げ後より出力ディスエーブル時間 (t OD) を経て、出力は Hi-Z になります。
*3. OE 立ち上げ後より出力イネーブル時間 (t OE ) を経て、発振信号が出力されます。
タイミングチャート
SEIKO NPC CORPORATION —8
5037 series
■測定回路
【注意】
VCC−GND 端子、VCC2−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 端子間には各測定回路指定の負荷抵抗を接続して下さい。( 測定回路 2 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
または、接続されない場合も所望の特性が得られないことがありますので、ご注意下さい。
●測定回路 1
0.01µF (Ceramic chip capacitor)
ICC, ISTB A
10µF
VCC2
VCC
C1
Signal
Generator
XOUT
OUT
R1
R1
VOD,∆VOD
R1
XIN
OUTN
OE TEST
GND
VOS,∆VOS
VOH,VOL
IIH, IIL
A
VIH,VIL,VIN
C1: 0.01µF, R1: 49.9Ω
●測定回路 2
0.01µF (Ceramic chip capacitor)
10µF
VCC
VCC2
IZ
A
OUT
SW2
IPD A
IZ
SW1
XIN
RPD=VPD/IPD
VPD V
A
OUTN
OE
GND
●測定回路 3
0.01µF (Ceramic chip capacitor)
10µF
VCC
XOUT
VCC2
Test point
OUT
R1
Duty,VOpp,tr,tf
XIN
R1
OUTN
Test point
GND
R1: 49.9Ω
注 1）
測定に使用する差動プローブはアナログ帯域 5GHz, 50kΩ 以上、
容量負荷は 1pF 未満が望ましいです。
注 2)コモンモードノイズが問題になる場合、中間タップに DC カットコンデンサ (1000pF 程度 ) とコモン
モードにマッチングした終端抵抗を接続して下さい。
SEIKO NPC CORPORATION —9
5037 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 が Hi-Z になります。
OE
OUT, OUTN
発振部
High (open)
fo, fo/2 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
5037 series 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 —10
5037 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 または誤作動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
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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ください。
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5. この資 料に記載されている商品の全部または一部が、外国為替およ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、
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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
TEL 06­6444­6631( 代 ) FAX 06­6444­6680
http://www.npc.co.jp/
Email: [email protected]
NC0309C
2010.11
SEIKO NPC CORPORATION —11