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SM3470BB
エンコーダ用逓倍 IC
■概要
SM3470BB はエンコーダ向けの逓倍IC です。エンコーダの移動量検出2 相アナログ信号(A 相，B 相)，原点検出アナ
ログ信号(Z 相)に対して、所望の逓倍数に応じた 2 相ディジタル信号(A 相，B 相)及び原点検出ディジタル信号(Z 相)を出
力します。逓倍数の切り換え機能，入力信号の調整機能用 EEPROM を内蔵することで小型化、また入出力信号とも高速
動作に対応します。
■特長
・逓倍数切り換え機能：×1, 2, 4, 8, 16, 32, 5, 10, 20 から選択
・オフセット調整機能
・入力周波数：500kHz (max)
・出力周波数：2.5MHz (max)
・電源電圧範囲： 2.7～5.5V
・動作温度範囲： -40～+125℃
・パッケージ： 24 pin QFN（size：4mm×4mm）
■オーダーインフォメーション
Device
Package
SM3470BB
24 pin QFN
0.2 S B
■外形寸法図
4.00±0.1
0.2 S A
0.75
0.75
A
C0.11
0.50
2.40 ±0.1
0.45±0.1
0.65 MAX
0.05 MAX
0 MIN
0.22±0.05
// 0.2 S
3
.0
0.15
2.40 ±0.1
C0
4.00±0.1
B
0.50
0.22±0.05
0.05
M
S AB
S
0.08 S
[unit:mm]
SEIKO NPC CORPORATION - 1
SM3470BB
■端子配置
ZN
Z
AN
A
BN
B
QFN24 package
（Top View)
VPP
IO3
IO2
NC
NC
IO1
25 TP
■端子説明
端子番号
端子名
I/O
機能
1
VSS
-
グラウンド端子
2
NC
-
No Connection Pin
3
VDD
-
電源端子
4
DA
O
移動量検出信号出力端子(A)
5
DB
O
移動量検出信号出力端子(B)
6
DZ
O
原点検出信号出力端子(Z)
7
IO1
O
汎用出力端子 1
8
NC
-
No Connection Pin
9
NC
-
No Connection Pin
10
IO2
O
汎用出力端子 2
11
IO3
O
汎用出力端子 3
12
VPP
-
EEPROM アクセス用高電圧印加端子
13
DATA
I/O
14
CLK
I
シリアルインターフェース用クロック入力端子 プルダウン抵抗付き
15
CE
I
シリアルインターフェース用イネーブル入力端子 プルダウン抵抗付き
16
NC
-
No Connection Pin
17
NC
-
No Connection Pin
18
NC
-
No Connection Pin
19
ZN
I
原点検出逆相信号入力端子
20
Z
I
原点検出信号入力端子
21
AN
I
移動量検出信号(-cos)入力端子
22
A
I
移動量検出信号(cos)入力端子
23
BN
I
移動量検出信号(-sin)入力端子
24
B
I
移動量検出信号(sin)入力端子
25
TP
-
サーマル PAD VSS に接続もしくは OPEN
シリアルインターフェース用データ入出力端子 プルダウン抵抗付き
＊I：入力端子 O：出力端子 I/O：入力/出力端子 を示す。
SEIKO NPC CORPORATION - 2
SM3470BB
■ブロック図
■絶対最大定格
記号
条件
＊1
項目
VDD
＊1
VPP
電源電圧 1
電源電圧 2
＊1，＊3
入力電圧
＊1，＊3
出力電圧
VIN
VOUT
＊2
接合温度
Tj
許容損失＊1
PD
＊4
定格
単位
VDD 端子
-0.3 ～ +6.5
V
VPP 端子
VDD ～ +20.0
V
＊5
-0.3 ～ VDD+0.3
V
＊6
-0.3 ～ VDD+0.3
V
+150
℃
1570
mW
入力端子
出力端子
Ta = 25℃＊7
保存温度
Tstg1
-40 ～ +125
℃
EEPROM データ保持温度
Tstg2
+125
℃
EEPROM 書換え回数
NW
10
回
＊1. 一瞬たりとも超えてはならない値です。万一超えた場合は、IC の破壊、特性劣化、信頼性低下の懸念があります。
＊2. 超えないようにご使用ください。万一超えた場合は、特性劣化、信頼性低下の懸念があります。
＊3. 定格に記載の“VDD”は、推奨動作条件に定める動作電源電圧(VDD)の規格値を示します。
＊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。
＊5. 対象は、CE，CLK，DATA，A，AN，B，BN，Z，ZN の各端子です。
＊6. 対象は、DATA，DA，DB，DZ，IO1，IO2，IO3 の各端子です。
＊7. 114.3×76.2×1.6mm 配線率 150% FR-4 4 層基板(サーマルパッド接続あり)の場合です。
なお、基板仕様、フットパターン等の違いにより異なります。
SEIKO NPC CORPORATION - 3
SM3470BB
Power Dissipation
2000
Power dissipation Pd [mW]
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
0
25
50
75
100
125
Operating temperature Ta [°C]
■推奨動作条件
推奨動作条件とは、電気的特性を保証する条件です。
VSS=0V
項目
電源電圧 1
記号
VDD
条件
MIN
VDD 端子 – VSS 端子間
*1
VPP 端子 – VSS 端子間、書き込み時
TYP
MAX
単位
2.7
5.5
V
19
19.5
V
電源電圧 2
VPP
入力電圧
VIN
VSS
VDD
V
動作周囲温度範囲
Ta
-40
+125
℃
TYP
MAX
単位
25*1
36
mA
*1. EEPROM アクセス時以外は VPP 端子を OPEN にして使用してください。
*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。
■電気的特性
●DC 電気的特性
特記なき場合、推奨動作条件 VDD=2.7～5.5V、VSS=0V，Ta=-40～+125℃ と同じ
項目
消費電流
ロジック入力電圧
ロジック入力電流
ロジック出力電圧
端子
記号
VDD
IDD
CE
CLK
DATA
VIH
0.7VDD
VDD
VIL
VSS
0.3VDD
CE
CLK
DATA
IIH
VIN=VDD，Ta=25℃
20
200
IIL
VIN=VSS，Ta=25℃
-1
DATA
条件
MIN
無負荷時
VOH
Iout = +1mA
VOL
Iout = -1mA
V
μA
VDD-0.4
0.3
V
*1 TYP の条件：VDD=5V，Ta=25℃，16 逓倍，出力無負荷時
SEIKO NPC CORPORATION - 4
SM3470BB
●アナログ回路電気的特性
特記なき場合、推奨動作条件 VDD=2.7～5.5V、VSS=0V，Ta=-40～+125℃ と同じ
項目
入力電圧範囲＊1
記号
条件
VinHL
VoutH
＊2
出力電圧
VoutL
MIN
TYP
1
Iout = +1.5mA
ディジタル出力時
Iout = -1.5mA
ディジタル出力時
MAX
単位
VDD-1
V
VDD-0.4
V
0.3
V
入力周波数
fin
500
kHz
出力周波数
fout
2.5
MHz
VDD=5.0V, 16 逓倍
入力周波数=10kHz
シングルエンド入力時
入力振幅=3.0Vpp
3
度
0.1VDD～0.9VDD
CL=20pF
10
ns
＊3
角度誤差
(max - min)
立ち上り/立ち下り時間
ARAL
trf
*1. 対象は、A，AN，B，BN，Z，ZN の各端子です。
*2. 対象は、DA，DB，DZ, IO1, IO2, IO3 の各端子です。
*3. 逓倍出力 DA,DB について、理想位相差からの誤差を対入力周期換算の位相差で表記しています。
3 度を対出力周期での%表記に換算すると 13.3% ((1)式参照)となります。
3 deg× 16逓倍
= 13.3%
360 deg
(1)
角度誤差 ARAL は入力周期(TPIN)基準で規定しています
出力周期(TPOUT)基準の表記との対応は下記の通りです。
SEIKO NPC CORPORATION - 5
SM3470BB
●シリアルインターフェース AC 特性
特記なき場合、推奨動作条件 VDD=2.7～5.5V、VSS=0V，Ta=-40～+125℃ と同じ
項目
記号
条件
MIN
TYP
MAX
単位
CLK 周期
tCLK
1000
ns
CLK“H”パルス幅
tWH
400
ns
CLK“L”パルス幅
tWL
400
ns
CLK 立ち上がり/立ち下がり時間
tRF
CE セットアップ時間
tCS
200
ns
CE ホールド時間
tCH
200
ns
書き込みデータセットアップ時間
tDS
書き込み時、DATA 端子
100
ns
書き込みデータホールド時間
tDH
書き込み時、DATA 端子
100
ns
データ遅延時間
tRD
読み出し時、CL=20pF
200
ns
出力ディスエーブル時間
tRZ
CL=20pF、DATA 端子
200
ns
インターフェース間待ち時間
tSI
500
ns
EEPROM 書き換え時間
tMW
25
ms
100
ns
SEIKO NPC CORPORATION - 6
SM3470BB
■機能説明
●調整回路
エンコーダからの移動量検出 2 相アナログ信号(A 相，B 相)、原点検出アナログ信号(Z 相)についてオフセット調整を
行う回路ブロックです。オフセット調整の設定はレジスタデータにより行います。詳細は 13 ページ “◆アナログ調整
ビット割付” を参照してください。
オフセット調整手順として最初に逆相出力用アンプ（IO1, IO2, IO3 をモニタ）を内部基準電圧（VDD/2）に対してオフセ
ット調整（FA,FB,FZ）し、その後正相出力用アンプ（DA, DB, DZ をモニタ）のオフセット調整(FAN,FBN,FZN)を実施してく
ださい。
A,B,Z 相の入力をシングルエンドとして使用する場合は、動作モード設定により AN,BN,ZN 端子を VDD/2 レベルに設
定することが可能です。
オフセット調整例 （VDD＝5.0V）
2800
2600
2400
2200
2000
3000
2800
2600
2400
2200
2000
2525
2540
2520
2530
2520
2510
2500
2490
2480
2470
2460
0
32
64
96
128 160 192 224 256
調整データ　FA,FB
0
8
16
24
32
40
調整データ　FZ
48
56
64
2515
2510
2505
2500
2495
2490
2485
2480
2475
2450
1800
1800
Z相　正相出力ア ンプ　オフセッ ト 調整例
2550
正相出力アンプ　オフセッ ト 電圧[mV]
3000
正相出力アンプ　オフセッ ト 電圧[mV]
3200
逆相出力ア ンプ　オフセッ ト電圧[mV]
逆相出力ア ンプ　オフセッ ト電圧[mV]
A B相　正相出力ア ンプ　オフセッ ト 調整例
Z相 逆相出力ア ンプ　オフセッ ト調整例
AB相 逆相出力ア ンプ　オフセッ ト 調整例
3200
2470
0
4
8
12
16
20
24
調整データ　FAN,FBN
28
32
0
1
2
3
4
5
6
7
8
調整データ　FZN
SEIKO NPC CORPORATION - 7
SM3470BB
●逓倍回路
調整回路でオフセットを補正した入力信号を抵抗分割してコンパレータで 2 値化、論理演算処理によってレジスタデ
ータにより選択される逓倍数に応じた 2 相ディジタル信号を出力します。
逓倍数の切り換えパターンは×1，2，4，8，16，32，5，10, 20 の 9 パターンです。逓倍数の設定はレジスタに書かれ
た 4Bit（TB[3:0]）のデータにて設定します。
SEIKO NPC CORPORATION - 8
SM3470BB
●タイミングチャート
◆逓倍ファンクション、Z 相入出力タイミング
SEIKO NPC CORPORATION - 9
SM3470BB
SEIKO NPC CORPORATION - 10
SM3470BB
◆電源投入時
VDD
Power On Reset release
NG
EEPROM
Function
EEPROM
ALL-DATA READ
DATA
Verify
OK
Output
(DA,DB,DZ)
Output disable
Hi-Z
Output enable
電源投入時に EEPROM に書き込まれている設定および調整データを自動的にレジスタへ転送します。この間出力は
Hi-Zとなります。また、レジスタに書き込まれたデータが、EEPROMのデータと同じ値か照合を行い不一致の場合、再度
EEPROM からの自動転送が実行され、一致した場合出力が許可されます。この自動転送時間は 200us 以内となります。
なおこの時間内は VPP 端子を開放状態として下さい。VPP に電圧を印加した場合自動転送は中断されます。
●シリアルインターフェース
SM3470BB の IC にはアナログ回路機能調整および動作モード設定の為のレジスタおよびデータ保持のための
EEPROM を内蔵しており、これにアクセスする為の 3 線式のシリアルインターフェースが用意されています。
データ書き込み及び読み出し時以外の不要な CE，CLK，DATA 信号入力は、誤動作の原因となりますので避けてく
ださい。
電源投入時の EEPROM からレジスタへの自動転送中、シリアルインターフェースは使用禁止となります。
◆データフォーマット
＊CLK が過不足した場合はリードおよびライトデータは保証されません。
＊EEPROM のデータ書込み時間は 15 発および 16 発目の H レベル時間で制御して下さい。
＊EEPROM へデータを書き込んだだけでは、動作設定へは反映されません。レジスタへの書込みよって反映されます。
SEIKO NPC CORPORATION - 11
SM3470BB
◆VPP 端子
EEPROM 書き込み用高電圧印加端子 VPP に電圧(VPP)を印加するときは、VDD 端子の電圧(VDD)が立ち上がった後
に行ってください。また VPP を立ち下げるときは VDD よりも先に立ち下げてください。
◆アドレス構成
モード
アドレス
データ
A2
A1
A0
D8
D7
0
0
0
ZI
ABI
0
0
1
-
-
オフセット電圧調整
（A 相 逆相出力用アンプ）
0
1
0
-
FA[7-0]
オフセット電圧調整
（B 相 逆相出力用アンプ）
0
1
1
-
FB[7-0]
オフセット電圧調整
（Z 相 正・逆相出力用アンプ）
1
0
0
1
0
1
-
-
-
-
FAN[4-0]
1
1
0
ZTW
-＊2
-
-
FBN[4-0]
1
1
1
-
-
-
-
入力、逓倍数、動作モード設定
＊1
-
オフセット電圧調整
（A 相 正相出力用アンプ）
オフセット電圧調整
(B 相 正相出力用アンプ)
Z 相出力パルス幅設定
-＊1
D6
D5
D4
D3
D2
TB[3-0]
-
-
-
FZN[2-0]
D1
D0
MC[2-0]
-
-
-
-
-
-
FZ[5-0]
-
-
-
＊1 アドレス“001”,“111”は使用禁止です。
＊2 この Bit は“0”固定として下さい。
＊ 出荷時の EEPROM データは ALL=0 となっております。
SEIKO NPC CORPORATION - 12
SM3470BB
◆アナログ調整ビット割付
■アナログ入力設定
ZI
ABI
■逓倍数設定 TB[3:0]
アナログ入力設定
TB3
TB2
TB1
TB0
逓倍数
0
0
0
０
1
-
0
0
1
2
-
0
1
0
4
0
0
A 相、B 相、Z 相
差動入力対応
0
1
A 相、B 相シングルエンド入力対応
Z 相差動入力対応
1
0
A 相、B 相差動入力対応
Z 相シングルエンド入力対応
-
0
1
1
8
-
1
0
0
16
1
1
A 相、B 相、Z 相
シングルエンド入力対応
-
1
0
1
32
-
1
1
0
5
-
1
1
1
20
1
0
0
0
10
※シングルエンド入力時 AN, BN, ZN は VDD/2 レベルとなります。
■動作モード設定（出力端子設定）
MC2
MC1
MC0
DA 端子
DB 端子
DZ 端子
IO1 端子
IO2 端子
IO3 端子
備考
0
0
0
A相
逓倍出力
B相
逓倍出力
Z 相出力
Hi-Z
Hi-Z
Hi-Z
ディジタル
シングル出力
0
0
1
A相
逓倍出力
B相
逓倍出力
Z 相出力
A 相逓倍
反転出力
B 相逓倍
反転出力
Z 相反転出力
（DA 端子の反転）
（DB 端子の反転）
（DZ 端子の反転）
ディジタル
差動出力
0
1
0
A 相アンプ
正相出力
B 相アンプ
正相出力
Z 相アンプ
正相出力
Hi-Z
Hi-Z
Hi-Z
アナログ
シングル出力
0
1
1
A 相アンプ
正相出力
B 相アンプ
正相出力
Z 相アンプ
正相出力
A 相アンプ
逆相出力
B 相アンプ
逆相出力
Z 相アンプ
逆相出力
アナログ
差動出力
1
0
0
1
0
1
使用禁止
1
1
0
1
1
1
SEIKO NPC CORPORATION - 13
SM3470BB
■オフセット電圧調整 FA[7:0]、FB[7:0]
F7
F6
F5
F4
F3
F2
F1
F0
オフ
セット
[mV]
変化
量
[mV]
F7
F6
F5
F4
F3
F2
F1
F0
オフ
セット
[mV]
変化
量
[mV]
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
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3.9
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3.9
3.9
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3.9
3.9
3.9
3.9
3.9
3.9
3.9
3.9
3.9
3.9
3.9
-
＊VDD=5.0V におけるオフセット電圧例です。
SEIKO NPC CORPORATION - 14
SM3470BB
■オフセット電圧調整 FA[7:0]、FB[7:0] つづき
F7
F6
F5
F4
F3
F2
F1
F0
オフ
セット
[mV]
変化
量
[mV]
F7
F6
F5
F4
F3
F2
F1
F0
オフ
セット
[mV]
変化
量
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2410
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2243
2239
2235
2231
2227
2223
2219
2215
2211
2208
2204
2200
2196
2192
2188
2184
2180
2176
2172
2169
2165
2161
2157
2153
2149
2145
2141
2137
2133
2130
2126
2122
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2114
2110
2106
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2098
2094
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2063
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2020
2016
2013
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2005
2001
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3.9
3.9
3.9
3.9
3.9
＊VDD=5.0V におけるオフセット電圧例です。
SEIKO NPC CORPORATION - 15
SM3470BB
■オフセット電圧調整 FZ[5:0]
F5
F4
F3
F2
F1
F0
オフセット
[mV]
変化量
[mV]
F5
F4
F3
F2
F1
F0
オフセット
[mV]
変化量
[mV]
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2932
2916
2900
2884
2868
2852
2836
2820
2804
2788
2772
2756
2740
2724
2708
2692
2676
2660
2644
2628
2612
2596
2580
2564
2548
2532
2516
2500
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
-
1
1
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1
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2468
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2436
2420
2404
2388
2372
2356
2340
2324
2308
2292
2276
2260
2244
2228
2212
2196
2180
2164
2148
2132
2116
2100
2084
2068
2052
2036
2020
2004
1988
16
16
16
16
16
16
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16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
＊VDD=5.0V におけるオフセット電圧例です。
■A・B 相 正相出力アンプ用オフセット
電圧調整 FAN[4:0]、FBN[4:0]
FN4
FN3
FN2
FN1
FN0
オフセット
[mV]
変化量
[mV]
FN4
FN3
FN2
FN1
FN0
オフセット
[mV]
変化量
[mV]
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0
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1
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1
0
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0
1
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1
0
1
0
1
0
2541
2538
2535
2532
2530
2527
2524
2522
2519
2516
2514
2511
2508
2505
2503
2500
2.7
2.7
2.7
2.7
2.7
2.7
2.7
2.7
2.7
2.7
2.7
2.7
2.7
2.7
2.7
-
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
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1
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0
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0
0
1
1
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0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
2497
2495
2492
2489
2487
2484
2481
2478
2476
2473
2470
2468
2465
2462
2460
2457
2.7
2.7
2.7
2.7
2.7
2.7
2.7
2.7
2.7
2.7
2.7
2.7
2.7
2.7
2.7
2.7
＊VDD=5.0V におけるオフセット電圧例です。
SEIKO NPC CORPORATION - 16
SM3470BB
■Z 相 正相出力アンプ用オフセット
電圧調整 FZN[2:0]
■Z 相出力パルス幅設定
Z 相出力タイミング参照
FN2
FN1
FN0
オフセット
[mV]
変化量
[mV]
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
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1
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1
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1
0
2518
2512
2506
2500
2494
2488
2482
2476
6.0
6.0
6.0
6.0
6.0
6.0
6.0
ZTW
パルス幅（T=出力周期）
0
T/4 （DA=L,DB=L）
1
T（CW 方向時DA 立下り同期）
＊VDD=5.0V におけるオフセット電圧例です。
■応用回路例
●応用回路例１
●応用回路例 2
SEIKO NPC CORPORATION - 17
SM3470BB
●応用回路例 3
●応用回路例 4
SEIKO NPC CORPORATION - 18
SM3470BB
＊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
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負いかねますのでご了承ください。
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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
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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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ND14001-J-00 2014.04
SEIKO NPC CORPORATION - 19