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 : 300m 3 : 180m 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:180m,300m PAD サイズ:80m×80m(PAD No.2,3,4,5,7,9 端子) 80m×150m(PAD No.6,8 端子) 110m×80m(PAD No.10,11 端子) 80m×134m(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=+25C,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=+25C 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=+25C,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=+25C 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) 0.01F : 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。 セ イ コ - N P C 株 式 会 社 本社・東京営業所 〒104-0032 東京都中央区八丁堀 1-9-9 TEL 03-5541-6501 FAX 03-5541-6510 那須塩原事業所 〒329-2811 栃木県那須塩原市下田野 531-1 TEL 0287-35-3111(代) FAX 0287-35-3120 関 西 営 業 所 〒550-0004 大阪市西区靭本町 2-3-2 TEL 06-6444-6631(代) FAX 06-6444-6680 http://www.npc.co.jp/ Email: [email protected] ND12013-J-00 2012.04 SEIKO NPC CORPORATION - 15