NEW PRODUCTS ポータブル機器用電源IC 1チャネル DC/DCコンバータ＋1チャネル ローノイズLDO MB39C022G / MB39C022J / MB39C022L / MB39C022N デジタル回路用の降圧 DC/DCコンバータを1チャネル，アナログ回路用のローノイズ LDOを1チャネル搭載し， ポータブル機器向け電源システムに最適な電源 ICです。 リチウムイオン電池1セル製品にも対応します。 2系統の電源を3 .0 mm×3 .0 mmの10ピンパッケージに搭載し， スイッチング FET内蔵により低 BOMコストで電源システムを構成できます。 LDO部の固定出力電圧は4バージョンを用意しています。 はじめに MB39C022シリーズは，ARMアーキテク チャをベースにしたシステムIC，GPS，携 帯TVなどのシステム構成向けに最適な電源 ンスを構成可能。 ・豊富な保護機能 短絡保護（SCP），過電流保護（OCP） ， 過熱保護（OTP） ， 低電圧時誤動作防止（UVLO） ・パッケージ：SON-10（写真1） ICです。 SONパッケージを採用し，実装面積の削 RF，PLL，アナログ機能向けの電源には 減に貢献。 ローノイズのLDOが要求されています。本製 3.0mm×3.0mm×0.75mm 品は，DC/DCコンバータとローノイズLDOを 写真1 外観 （リードピッチ0.5mm） 組み合わせた2チャネルの電源ICで，アナロ グとデジタルが混在する電子機器において， 本製品の DC/DC部の変換効率を図1に， とても使いやすい製品となっています。 負 荷安定度を図2に，入 力 安 定 度を 図3に， ス イッチング波形を図4に，負荷過渡応答 ILXの ピ ー ク 電 流IPKをI-V変 換 し たVIDET 特性を図5に示します。また， MB39 C022 G と，Error Amp.の 出 力 を 比 較 し て，PFM/ の LDO部の負荷安定度を図6に，入力安定 PWM logic Control回 路 を 通 じ て 内 蔵P ・入力電圧範囲：2.5V∼5.5V 度を図7に， 電源電圧変動除去比（PSRR ） を チャネルMOS FETをOFFさせます。 ・出力電圧/電流 図8に示します。 特 長 ・DC/DC部（CH1） ： 設定可能電圧：0.8V∼4.5V 電流：600mA（最大） 機 能 誤差増幅器（Error Amp.） （CH1） 位相補償回路 VREF基準電圧と出力電圧を比較します。 PFM/PWM制御回路（CH1） 本製品の位相補償回路は，FB端子に帰還抵 出力電圧（固定） ：3.3V，2.85V，1.8V，1.2V 内蔵の発振器（方形波発振回路）により設 抗と位相補償用の容量を外付けすることに 電流：300mA（最大） 定された周波数（2.0MHz）で，内蔵のPチャ より構成します。 ・LDO部（CH2） ： ・DC/DC回路は軽負荷時の効率UPのため ネ ルMOS FET，Nチ ャ ネ ルMOS FETを 同 PFM/PWMモードを採用。また，高速負荷 期整流動作させるための制御を行います。 LDO回路（CH2） 応答に対応するためカレントモードを採用。 軽負荷時にはPFM動作を行います。 内蔵のローノイズLDOは最大300mAま ・LDO回路はローノイズ要求に対応し，RF などアナログ回路の電源に最適。 ・Power on Reset（POR）機能を搭載。MCU からの信号なしに電源立上がりのシーケ 24 Vol.27 No.2 で対応できます。VOUT2の端子に容量を付 Iout comparator回路（CH1） けます。 内蔵のPチャネルMOS FETから外部イン 表1に，本製品のLDO部の出力設定と電 ダクタへ流れる電流（ILX）を検出します。 源電圧変動除去比（PSRR）を示します。 MB39 C022 G/MB39 C022 J/MB39 C022 L/MB39 C022 N 図1 MB39C022 DC/DC部の変換効率 100 図2 MB39C022 DC/DC部の負荷安定度 EN1＝VIN；EN2＝0V VO1＝1.2V；C1＝10μF；C2＝4.7μF VO1 Output Voltage (V) 90 Efficiency (%) 80 70 60 50 40 VIN = 3.7 V 30 VIN = 4.3 V 20 VIN = 5.5 V 10 0 0.001 0.01 0.1 IO1 Load Current (A) 1.30 1.28 1.26 1.24 1.22 1.20 1.18 1.16 1.14 1.12 1.10 EN1＝VIN；EN2＝0V VO1＝1.2V；C1＝10μF；C2＝4.7μF VIN = 3.7 V VIN = 4.3 V VIN = 5.5 V 0 0.2 1 0.4 0.6 IO1 Load Current (A) 図4 MB39C022 DC/DC部のスイッチング波形 EN1＝EN2＝VIN＝3.7V； VO1＝1.8V；IO1＝250mA；C1＝10μF；C2＝4.7μF VO2＝3.3V；IO2＝150mA；C4＝C5＝4.7μF VO1 Output Voltage (V) 図3 MB39C022 DC/DC部の入力安定度 1.30 1.28 1.26 1.24 1.22 1.20 1.18 1.16 1.14 1.12 1.10 EN1＝VIN；EN2＝0V VO1＝1.2V；C1＝10μF；C2＝4.7μF VLx IO1 = 0 mA IO1 = 300 mA IO1 = 600 mA 5 V/div ILx 100mA/div VO1 20mV/div 3.2 3.7 4.2 4.7 VO2 5.2 VIN Input Voltage (V) 20mV/div 500 ns/div 図 5 MB39C022 DC/DC部の負荷過渡応答 図 6 MB39C022G LDO部の負荷安定度 VIN＝EN1＝EN2＝3.7V； VO1＝1.2V；C1＝10μF；C2＝4.7μF VO2＝3.3V；C4＝C5＝4.7μF 3.40 EN2＝VIN；EN1＝0V VO2＝3.3V；C4＝C5＝4.7μF 3.38 VO2 Output Voltage (V) T IO1 = 10mA to 400mA IO1 500mA/div VO1 100mV/div VO2 3.34 3.32 3.30 3.28 3.26 3.24 3.22 3.20 IO2 = 150mA VIN = 3.7V VIN = 4.3V VIN = 5.5V 3.36 0 0.05 20mV/div 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 IO2 Load Regulation (A) 100μs/div 図7 MB39C022G LDO部の入力安定度 3.40 3.38 0 IO2 = 0 mA IO2 = 120 mA IO2 = 300 mA 3.36 3.34 3.32 3.30 3.28 3.26 EN2＝VIN＝3.7V；EN1＝0V VO2＝3.3V；IO2＝100mA；C1＝C4＝0μF -10 -20 PSRR (dB) VO2 Output Voltage (V) 図 8 MB39C022G LDO部の電源電圧変動除去比（PSRR） EN2＝VIN；EN1＝0V VO2＝3.3V；C4＝C5＝4.7μF -30 VIN = 3.7 V VIN = 4.3 V -40 -50 VIN = 4.3 V -60 3.24 -70 3.22 VIN = 3.7 V -80 3.20 3.6 4.1 4.6 VIN Input Voltage (V) 5.1 -90 0.01 0.1 1 10 Freq (kHz) 100 1000 Vol.27 No.2 25 Power on Reset（POR）回路 VREF回路 に復帰させます。 FB端子を介してVO1端子電圧（CH1出力 高精度な基準電圧をBGR（バンドギャッ PFM/PWM 制御回路は，その制御方式に 電圧）を監視しています。POR端子はオー プリファレンス）回路により生成します。 カレントモードを採用しているため，電流の ピーク値も随時，監視・制御しています。 プンドレイン出力です。通常，外部抵抗でプ ルアップして使用します。VO1が出力設定 保護回路 電圧に達した時，POR端子はHレベルにな 過熱保護回路（OTP）は，接合部温度が＋ 制御回路 りますが，過電流などで出力電圧が低下す 135 ℃ に 達 すると，CH1，CH2の出力動作 表2に，EN1端子，EN2端子による機能制 ると，POR端子はLレベルになります。 全体を停止させます。また，接合部温度が＋ 御を示します。 110 ℃まで下がるとCH1，CH2を通常動作 図9にブロック図を示します。 表1 LDO部の出力設定と電源電圧変動除去比 製品名 表 2 EN1端子，EN2端子による機能制御 LDO部の出力設定電圧 PSRR（標準） EN1 EN2 CH1とPOR CH2 VREF，UVLO，OTP MB39C022G 3.3V −70dB L L OFF OFF OFF MB39C022J 2.85V −65dB H L ON OFF ON MB39C022L 1.8V −60dB L H OFF ON ON MB39C022N 1.2V −55dB H H ON ON ON 図 9 ブロック図 <<CH1 Buck DC/DC>> FB Error Amplifier 6 ICOMP 8 PFM PWM Logic Control 9 DRV Current Limit 10 <<CH2: LDO>> Error Amplifier POR POR 4 2 3 POR OCP VIN (2.5 V to 5.5 V) 5 VREF LX IO1 (600 mA Max) VO1 (0.8 V to 4.5 V) LEVEL CONV. OSC VIN or VO1 VIN1 GND1 VIN2 VOUT2 GND2 IO2 (300 mA Max) VO2 3.3 V: MB39C022G 2.85 V: MB39C022J 1.8 V: MB39C022L 1.2 V: MB39C022N OTP UVLO EN1 7 enb1 (H: CH1 ON) EN2 1 enb2 (H: CH2 ON) <<10 PIN>> 26 Vol.27 No.2 MB39 C022 G/MB39 C022 J/MB39 C022 L/MB39 C022 N 図10 アプリケーション例（携帯TVシステム） アプリケーション 図10・図11にアプリケーション例を示し Liイオン電池 またはAC/DC 5V MB39C022G ます。本製品は，次のアプリケーションなど 3.3V 1.2V 1.2V に最適です。 ・ポータブルアプリケーション TS チューナ ・GPS，PND De-modulator ・MP3，PMP ・携帯TV，USBドングル（CMMB，DVB-T， DMB-T） MPEGデコーダ 1.8V Liイオン電池 またはAC/DC 5V MB39C022L ・SMART-PHONE など 1.8V DDR メモリ フラッシュ メモリ 評価ボード 本製品の単体評価を容易にする評価ボー 図11 アプリケーション例（USB-SATAブリッジ） ド（写真2）を用意しています。 機能 ボタン 今後の展開 水晶 発振器 フラッシュ ROM TR LDO部の固定出力電圧バージョンは，順 GPIO 次，製品展開する予定です。今後はさらに小 I2C I/O ポート 型化・低コスト化を目指して，お客様のニー ズに応えた開発を進めていきます。 LED USB2.0 ■ USB3.0 USBコネクタ USB2.0 （3.0） ブリッジIC アナログ VDD 3.3V デジタル VDD 1.8V MB39C022G 写真 2 評価ボード 2.5インチSATA HDD I/O ポート 5V お問い合わせ先 技術：アナログ商品事業部 マーケティング部 TEL（03） 5322 -3390 FAX（03） 5322 -3391 営業：最寄りの富士通エレクトロニクス㈱ （裏表紙をご参照ください） Vol.27 No.2 27