NJM2842

NJM2842
低出力電圧低飽和型レギュレータ
■概要
■外 形
NJM2842は、0.8V~1.8Vまでの低出力電圧に対応する出力電流1.0A
の低飽和型レギュレータです。バイポーラプロセスを採用し、ローノイズ、高リップル除去
比を実現するとともに、制御回路用電源VBIASを別途供給することで、低
入出力電位差動作時にも良好な負荷安定度、負荷過渡応答特性が得られ、
また許容損失を抑えることも可能です。
NJM2842U2
このため、CPU、DSP、ASIC等デジタルアプリケーションのコア電圧供給用途
に最適です。
SOT-89-5,TO252-5とESON6の小型パッケージに搭載、小型4.7µFセラミッ
クコンデンサ対応の為、実装面積の省スペース化が可能です。
NJM2842DL3
■特徴
● 出力電圧範囲
0.8V∼1.8V
● 高リップル除去比
91 dB@VO=1.2V(typ.)
● ローノイズ
VNO= 44µVrms@VO=1.2V(typ.)
● 出力電流
IO (min.)=1.0A
● 高精度出力電圧
VO±1.0%
● 2電源タイプ
VIN, VBIAS(電源投入シーケンスフリー)
● 高負荷安定度
0.002%/mA(max.)
● 4.7µFセラミックコンデンサ対応
● 低入出力間電位差
0.10V@IO=600mA(typ.)
● ON/OFF制御付
● サーマルシャットダウン回路/過電流保護回路内蔵
● バイポーラ構造
● パッケージ
SOT89-5, ESON6-H1,TO252-5
■ 端子配列
6
5
2
4
1
2
3
5
4
1
2
3
1. CONTROL
2. GND
3. VOUT
4. VIN
5.VBIAS
1
NJM2842U2
2
3
6
5
4
NJM2842KH1
1. VIN
2. VBIAS
3. N.C.
4. CONTROL
5. GND
6. VOUT
Exposed Pad
(GNDに接続)
NJM2842KH1
3
1. CONTROL
2. VOUT
3. GND
4. VIN
5.VBIAS
12 3 4 5
NJM2842DL3
■ 等価回路図
VOUT
VIN
VBIAS
Thermal
Protection
CONTROL
Bandgap
Reference
Over Current
Protection
GND
Ver.2012-02-27
-1-
NJM2842
■ 出力電圧ランク
Device Name
SOT89-5
NJM2842U2-008
NJM2842U2-010
NJM2842U2-012
NJM2842U2-015
NJM2842U2-018
V out
0.8V
1.0V
1.2V
1.5V
1.8V
Device Name
ESON6-H1
NJM2842KH1-008
NJM2842KH1-010
NJM2842KH1-012
NJM2842KH1-015
NJM2842KH1-018
V out
0.8V
1.0V
1.2V
1.5V
1.8V
Device Name
TO252-5
NJM2842DL3-012
V out
1.2V
出力電圧設定範囲 : 0.8∼1.8V
■ 絶対最大定格
項
目
入力電圧
バイアス電圧
コントロール電圧
(Ta=25°C)
記 号
定
VIN
VBIAS
VCONT
格
+7
+7
+7
625(*1)
2400(*2)
1190(*1)
TO252-5
3125(*2)
440(*3)
ESON6-H1
1200(*4)
-40 ∼ +85
-40 ∼ +150
単 位
V
V
V
SOT89-5
消費電力
PD
動作温度
保存温度
Topr
Tstg
mW
°C
°C
(*1): 76.2 × 114.3 × 1.6mm (EIA/JEDEC 規格サイズ、FR-4、2 層)基板実装、且つ銅箔面積 100mm2
(*2): 76.2 × 114.3 × 1.6mm (EIA/JEDEC規格サイズ、FR-4、4層)基板実装時
(4層基板内箔:74.2×74.2mm 、JEDEC規格JESD51-5に基づき、基板にサーマルビアホールを適用)
(*3): EIA/JEDEC準拠基板(101.5 × 114.5 × 1.6mm、FR-4、2層)実装、且つExposed Pad使用時
(2層基板はサーマルビアホールは不適用)
(*4): EIA/JEDEC準拠基板(101.5 × 114.5 × 1.6mm、FR-4、4層)実装、且つExposed Pad使用時
(4層基板内箔:99.5×99.5mm 、JEDEC規格JESD51-5に基づき、基板にサーマルビアホールを適用)
■ バイアス電圧範囲
VBIAS =+2.5V∼+5.5V(出力電圧 Vo: 1.5V 未満の製品)
VBIAS = Vo+1V∼+5.5V(出力電圧Vo: 1.5V以上の製品)
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Ver.2012-02-27
NJM2842
■ 電気的特性
(VBIAS=2.5V(VO≥1.5V:VBIAS=VO+1V), VIN=VO+1V, CBIAS=0.1µF, CIN=4.7µF, CO=4.7µF, Ta=25˚C)
項 目
出力電圧
無負荷時バイアス電流
無負荷時入力電流
OFF 時バイアス電流
OFF 時入力電流
出力電流
ラインレギュレーション 1(VBIAS)
記 号
VO
IBIAS
IIN
IBIAS(OFF)
IIN(OFF)
IO
⊿VO/⊿VBIAS
ラインレギュレーション 2(VIN)
⊿VO/⊿VIN
ロードレギュレーション
入出力間電位差
⊿VO/⊿IO
⊿VI−O
リップル除去比 1(VBIAS)
RR(VBIAS)
リップル除去比 2(VIN)
出力電圧温度係数
出力雑音電圧
コントロール電流
出力 ON 制御電圧
出力 OFF 制御電圧
バイアス電圧
入力電圧
RR(VIN)
⊿VO/⊿Ta
VNO
ICONT
VCONT(ON)
VCONT(OFF)
VBIAS
VIN
条
件
IO=30mA
IO=0mA, ICONT 除く
IO=0mA, ICONT 除く
VCONT=0V
VCONT=0V
VO × 0.9V
VBIAS=2.5V~+5.5V(VO<1.5V),
VBIAS=VO+1V~+5.5V(VO≥1.5V),
IO=30mA
VIN=VO+1V~+5.5V
IO=30mA
IO=30~1000mA
IO=600mA
VBIAS=3.5V(VO<1.5V)
VBIAS=3.8V(VO≥1.5V)
ebias=200mVrms,
f=1kHz, IO=10mA
ein=200mVrms,
f=1kHz, IO=10mA
Ta=0~85˚C, IO=10mA
f=10Hz∼80kHz, Io=10mA,
VCONT=1.6V
最小
-1.0%
1000
標準
300
1700
最大
+1.0%
500
20
100
100
-
単位
V
-
-
0.10
%/V
-
-
0.10
%/V
-
0.10
0.002
0.18
%/mA
V
1.6
-
µA
µA
nA
nA
mA
表 1 参照
dB
表 1 参照
dB
±50
表 1 参照
3
-
12
0.6
5.5
5.5
ppm/˚C
µVrms
µA
V
V
V
V
表1
出力電圧
0.8V
1.0V
1.2V
1.5V
1.8V
Ver.2012-02-27
リップル除去比 1(VBIAS)
最 小 標 準 最 大 単位
77
75
73
dB
71
70
-
リップル除去比 2(VIN)
最 小 標 準 最 大 単位
93
92
91
dB
90
89
-
最小
-
出力雑音電圧
標準 最大
34
38
44
47
51
-
単位
µVrms
-3-
NJM2842
■ 測定回路図
A
IBIAS
VBIAS
VBIAS
NJM2842
0.1µF
A
VIN
A
IIN
4.7µF
VIN
ICONT
CONTROL
VOUT
4.7µF
GND
V VCONT
(Ceramic)
IOUT V VOUT
■ 応用回路例
①ON/OFF 機能を使用しないとき
VBIAS
VBIAS
VIN
VIN
0.1µF
4.7µF
NJM2842
R
CONTROL
VOUT
VOUT
GND
4.7µF
コントロール端子は VBIAS に接続してください。
②ON/OFF 機能を使用するとき
VBIAS
VBIAS
NJM2842
0.1µF
VIN
VIN
4.7µF
R
CONTROL
GND
VOUT
VOUT
4.7µF
コントロール端子は H レベルで ON し、オープンもしくは GND レベルで OFF します。
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Ver.2012-02-27
NJM2842
*コントロール端子 −VBIAS 間に抵抗 R を接続する場合
本抵抗を挿入することによりコントロール電圧が高くなった場合にコントロール端子に流れる電流が大きくなるの
を制限することができます。コントロール電流の低減が不要であれば、本抵抗の接続は必要ございません。
コントロール端子 −VBIAS 端子間にプルアップ抵抗 R を接続するとコントロール電流は低減されますが、抵抗 R で
の電圧降下が発生しますので、コントロール端子に印加される電圧が出力 ON 制御電圧を満足できるよう設定してく
ださい。
出力 ON 制御の最低電圧 / 電流は周囲温度によって変動しますので、抵抗 R を挿入される場合は特性例の
温度特性をご確認の上、抵抗値を選定してください。
*バイアスコンデンサ CBIAS、入力コンデンサ CIN について
バイアスコンデンサ CBIAS 及び、入力コンデンサ CIN は、電源インピーダンスが高い場合や、VBIAS、VIN 又は GND
配線が長くなった場合の発振を防止する効果があります。
そのため、推奨値以上(電気的特性共通条件欄に記載している容量値)のバイアスコンデンサCBIAS及び入力コ
ンデンサCINを、VBIAS端子−GND端子間、VIN端子−GND端子間に配線ができるだけ短くなるように接続してくだ
さい。
*出力コンデンサCOについて
出力コンデンサ Co はレギュレータ内蔵のエラーアンプの位相補償を行うために必要であり、容量値と
ESR(Equivalent Series Resistance: 等価直列抵抗)が回路の安定度に影響を与えます。
推奨容量値(電気的特性共通条件欄に記載している容量値)未満の Co を使用すると内部回路の安定度が低下
し、出力ノイズの増加、レギュレータの発振等が起こる可能性がありますので、安定動作のために推奨容量
値以上の Co を、VOUT 端子−GND 端子間に最短配線で接続して下さい。
尚、Co は容量値が大きいほど出力ノイズとリップル成分が減少し、出力負荷変動に対する応答性も向上
させることが出来ます。
また、コンデンサメーカ固有の特性変動量(周波数特性、温度特性、DC バイアス特性)やバラツキを充分
に考慮する必要がありますので、温度特性が良く、出力電圧に対し余裕を持った耐圧のものを推奨致します。
本製品は低 ESR 品を始め、幅広い範囲の ESR のコンデンサで安定動作するよう設計されておりますが、
コンデンサの選定に際しては、上記特性変動等もご考慮の上、適切なコンデンサを選定してください。
Ver.2012-02-27
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NJM2842
■ 特性例
NJM2842_1.2V
Output Voltage vs. Input Voltage
1.5
NJM2842_1.2V
Output Voltage vs. Input Voltage
1.5
o
@:Ta=25 C
VBIAS=CNT=2.5V
Cin=Co=4.7uF (Ceramic)
Cbias=0.1uF(Ceramic)
1.4
1.3
Io=0A
1
1.2
Io=0A
1.1
Io=100mA
1
0.5
Io=500mA
0.9
o
@:Ta=25 C
VIN=2.2V
Cin=Co=4.7uF (Ceramic)
Cbias=0.1uF(Ceramic)
Io=800mA
0.8
Io=1000mA
0.7
0.8
0
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
0
2.2
0.5
1
1.5
2
2.5
3
Input Voltage : V BIAS(V)
Input Voltage : V IN(V)
NJM2842_1.2V
Ground Pin Current vs. Output Current
NJM2842_1.2V
Output Voltage vs. Output Current
1
1.4
o
@:Ta=25 C
VIN=2.2V
CNT=Vbias=2.5V
Cin=Co=4.7uF (Ceramic)
Cbias=0.1uF(Ceramic)
1.2
0.8
Output Voltage:Vo(Vo)
1
25˚ C
0.6
0.8
-50˚ C
150˚ C
0.6
0.4
0.4
@:Vin=2.2V
Vbias=Vcont=2.5V
Cin=4.7uF(Ceramic)
Cbias=0.1uF(Ceramic)
Co=4.7uF(Ceramic)
0.2
0.2
0
0
500
1000
1500
2000
0
2500
0
200
400
Output Current:Io(mA)
600
800
1000
1200
Output Current : Io(mA)
NJM2842_1.2V
Control Current vs. Control Voltage
NJM2842_1.2V
Output Voltage vs. Control Voltage
20
1.5
o
@:Ta=25 C
VIN=2.2V
VBIAS=2.5V
Cin=Co=4.7uF (Ceramic)
Cbias=0.1uF(Ceramic)
Io=0mA
15
Rc=0Ω
1
Rc=0Ω
Rc=50kΩ
10
Rc=50kΩ
Rc=100kΩ
0.5
o
@:Ta=25 C
VIN=2.2V
VBIAS=2.5V
Cin=Co=4.7uF(Ceramic)
Cbias=0.1uF(Ceramic)
Io=0mA
5
Rc=100kΩ
0
0
0.5
1
1.5
2
Control Voltage : Vcont(V)
2.5
3
0
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
Control Voltage : Vcont(V)
-6-
Ver.2012-02-27
NJM2842
NJM2842_1.2V
Load Regulation vs. Output Current
NJM2842_1.2V
Peak Output Current vs. Input Voltage
0
3000
2500
-10
2000
-20
1500
-30
1000
o
@:Ta=25 C
VBIAS=2.5V
Cin=Co=4.7uF(Ceramic)
Cbias=0.1uF(Ceramic)
o
@:Ta=25 C
Vin=2.2V
Vbias=2.5V
Cin=Co=4.7uF(Ceramic)
Cbias=1uF(Ceramic)
-40
500
0
-50
0
250
500
750
1000
1250
0
1500
1
2
3
4
5
6
7
Input Voltage : V IN(V)
Output Current : Io(mA)
NJM2842_1.2V
Quiescent Current v.s. Input Voltage
NJM2842_1.2V
Quiescent Current v.s. Input Voltage
10
1000
o
o
@:Ta=25 C
Vbias=CNT=2.5V
Output is open.
Cin=Co=4.7uF(Ceramic)
Cbias=0.1uF (Ceramic)
8
@:Ta=25 C
Vin=2.2V
Vcnt=1.6V
Output is open.
Cin=Co=4.7uF(Ceramic)
Cbias=0.1uF (Ceramic)
800
6
600
4
400
2
200
0
0
0
1
2
3
4
5
6
7
0
1
2
Input Voltage : V IN(V)
3
4
5
6
7
Input Voltage : V BIAS(V)
NJM2842_1.2V
Dropout Voltage vs. Output Current
0.8
100
NJM2842_1.2V
Output Noise Voltage vs. Output Current
o
@:Ta=25 C
Vbias=2.5V
Cin=Co=4.7uF(Ceramic)
Cbias=1uF(Ceramic)
0.7
o
80
0.6
@:Ta=25 C
VIN=2.2V
VBIAS=CNT=2.5V
Cin=Co=4.7uF
Cbias=0.1uF
0.5
60
0.4
40
0.3
0.2
20
0.1
0
0
200
400
600
800
Output Current:Io(mA)
Ver.2012-02-27
1000
1200
0
0.001
0.01
0.1
1
10
100
1000
Output Current : Io(mA)
-7-
NJM2842
NJM2842_1.2V
Ripple Rejection Ratio v.s. Frequency
NJM2842_1.2V
Ripple Rejection(Vbias-Vout) vs. Output Current
100
120
90
f=1KHz
100
80
Io=500mA
Io=10mA
Io=0mA
Io=1000mA
Io=100mA
70
80
60
60
40
10
o
@:Ta=25 C
VIN=2.2V
VBIAS=3.5V
ein=200mVrms
Cin=0.1uF(Ceramic)
Cbias=4.7uF(Ceramic)
Co=4.7uF(Ceramic)
40
30
1K
100
f=10KHz
50
o
@:Ta=25 C
Cin=4.7uF(Ceramic)
Cbias=0.1uF(Ceramic)
Co=4.7uF(Ceramic)
VIN=2.2V
VBIAS=3.5V
ebias=200mVrms
20
0.001
100K
10K
0.01
Frequency : f (Hz)
0.1
1
10
100
1000
Output Current : Io(mA)
NJM2842_1.2V
Equivalent Serise Resistance vs. Output Current
NJM2842_1.2V
Ripple Rejection(Vin-Vout) vs. Output Current
100
100
@:Cbias=0.1uF(Ceramic)
Cin=4.7uF(Ceramic)
Co=4.7uF(Ceramic)
VIN=1.3V-5.5V
VBIAS=2.5V-5.5V
90
f=1KHz
10
80
70
f=10KHz
STABLE REGION
1
60
50
o
@:Ta=25 C
VIN=2.2V
VBIAS=2.5V
ein=200mVrms
Cin=4.7uF(Ceramic)
Cbias=0.1uF(Ceramic)
Co=4.7uF(Ceramic)
40
30
20
0.001
0.01
0.1
0.1
1
10
100
0.01
0.001
1000
0.01
0.1
1.5
1.225
Output Voltage Vo (Vo)
Control Voltage:Vcont(off) (V)
1.25
1
@:Vin=2.2V
Vbias=2.5V
Io=30mA
Cin=4.7uF(Ceramic)
-8-
50
Temperature Ta(°C)
10
3
@:Vbias=Vcont=2.5V
Vin=2.2V
Io=30mA
Cin=4.7uF(Ceramic)
Cbias=0.1uF(Ceramic)
Co=4.7uF(Ceramic)
1.15
0
0
100
1.2
1.175
Cbias=0.1uF(Ceramic)
Co=4.7uF(Ceramic)
-50
10
NJM2842_1.2V
Output Voltage vs.Temperature
NJM2842_1.2V
Control Voltage vs.Temperature
2
0.5
1
Output Current : Io(mA)
Output Current : Io(mA)
100
150
-50
0
50
Temperature Ta(°C)
100
150
Ver.2012-02-27
NJM2842
NJM2842_1.2V
Quiescent Current vs.Temperature
NJM2842_1.2V
Peak Output Current vs.Temperature
3000
500
400
Quiescent Current:Iq(uA)
Peak Output Current:Imax(mA)
2400
1800
1200
@:Vo*0.9
Vin=2.2V
Vbias=Vcont=2.5V
Cin=4.7uF(Ceramic)
Cbias=0.1uF(Ceramic)
Co=4.7uF(Ceramic)
600
300
200
@:Vbias=Vcont=2.5V
Vin=2.2V
Output is open
Cin=4.7uF(Ceramic)
Cbias=0.1uF(Ceramic)
Co=4.7uF(Ceramic)
100
0
0
-50
0
50
Temperature Ta(°C)
100
-50
150
0
50
0.2
0.1
0.1
0
@:dVin=2.2-5.5V
Vbias=Vcont=2.5V
Io=30mA
Cin=4.7uF(Ceramic)
0
@:dVbias=2.5-5.5V
Vin=2.2V
Vcont=2.5V
Io=30mA
Cin=4.7uF(Ceramic)
Cbias=0.1uF(Ceramic)
Co=4.7uF(Ceramic)
-0.1
Cbias=0.1uF(Ceramic)
Co=4.7uF(Ceramic)
-0.2
-0.2
-50
0
50
Temperature Ta(°C)
100
150
-50
0
NJM2842_1.2V
Load Regulation v s.Temperatture
50
Temperature Ta(°C)
100
150
NJM2842_1.2V
Output Voltage v s.Temperature
0.01
1.5
@:Vin=2.2V
Vbias=Vcont=2.5V
Io=30-1000mA
Cin=4.7uF(Ceramic)
Cbias=0.1uF(Ceramic)
Co=4.7uF(Ceramic)
1.3
1.1
Output Voltage Vo (Vo)
0.008
Load Regulation:dVo/dIo(%/mA)
150
NJM2842_1.2V
Line Regulation(VBIAS) v s.Temperatture
0.2
Line Regulation:dVo/dIo(%/V)
Line Regulation:dVo/dIo(%/V)
NJM2842_1.2V
Line Regulation(VIN) vs.Temperatture
-0.1
100
Temperature Ta(°C)
0.006
0.004
0.9
0.7
0.5
0.3
0.002
@:Vbias=Vcont=2.5V
Vin=2.2V
Io=30mA
Cin=4.7uF(Ceramic)
Cbias=0.1uF(Ceramic)
Co=4.7uF(Ceramic)
0.1
0
-0.1 -50
-50
Ver.2012-02-27
0
50
Temperature Ta(°C)
100
150
0
50
100
150
200
Temperature Ta(°C)
-9-
NJM2842
NJM2842_1.2V
NM2842_1.2V
Short Circuit Current vs.Temperature
ON/OFF Transient Response Without Load
3.5
4
Control Voltage
Output Voltage:Vo(V)
1000
@:Vin=2.2V
Vbias=Vcont=2.5V
Cin=4.7uF(Ceramic)
Cbias=0.1uF(Ceramic)
Co=4.7uF(Ceramic)
0
@:Ta=25°C
VIN=2.2V
VBIAS=2.5V
Co=4.7uF
Io=0mA
2
1.5
1
-6
0.5
-8
50
100
-0.5
150
-10
0
2
4
Temperature Ta(°C)
Control Voltage
-4
-6
Output Voltage
0.5
-8
0
4
8
12
16
20
Output Voltage:Vo(V)
-2
Control Voltage:Vcont(V)
Output Voltage:Vo(V)
1.40
0
@:Ta=25°C
VIN=2.2V
VBIAS=2.5V
Co=4.7uF
Io=30mA
0
1000
1.35
1.30
0
1.25
-500
1.20
-1000
1.10
-12
1.05
0
40
1
0
Output Voltage
1.2
1.6
2
4
Bias Voltage
1.26
3
1.24
2
1
1.22
Output Voltage
-2
1.18
-1
-3
1.16
1.18
Time:t(ms)
1.28
5
0
-1
- 10 -
6
1.20
1.20
0.8
Output Voltage:Vo(V)
2
@:Ta=25°C
Vcont=VBIAS=2.5V
Co=4.7uF
Io=30mA
Input Voltage:Vin(V)
Output Voltage:Vo(V)
1.26
0.4
-2500
@:Ta=25°C
VIN=2.2V
Co=4.7uF
Io=30mA
1.30
4
3
0
200
-2000
NJM2842_1.2V
Line transient Response(Vin Fixed)
1.32
Input Voltage
1.22
160
-1500
Time:t(µs)
1.28
1.16
120
80
5
1.24
@:Ta=25°C
VIN=2.2V
VBIAS=2.5V
Co=4.7uF
Io=500-1000mA
Output Voltage
1.15
-10
NJM2842_1.2V
Line transient Response(Vbias Fixed)
1.30
500
Output Current
Time:t(ms)
1.32
-12
1500
1.45
2
2.5
1.5
10
Load transient Response
4
2
8
NJM2842_1.2V
3.5
3
6
Time:t(s)
NJM2842_1.2V
ON/OFF Transient Response
-0.5
-4
0
0
1
-2
Output Voltage
0
-50
2.5
Output Current:Io(mA)
500
2
0
0.4
0.8
1.2
1.6
2
Bias Voltage:Vbias(V)
Short Circuit Current:Isc(mA)
3
1500
Control Voltage:Vcont(V)
2000
-2
Time:t(ms)
Ver.2012-02-27
NJM2842
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