ONSEMI MC14046BCP

SEMICONDUCTOR TECHNICAL DATA
L SUFFIX
CERAMIC
CASE 620
The MC14046B phase locked loop contains two phase comparators, a
voltage–controlled oscillator (VCO), source follower, and zener diode. The
comparators have two common signal inputs, PCAin and PCBin. Input PCAin
can be used directly coupled to large voltage signals, or indirectly coupled
(with a series capacitor) to small voltage signals. The self–bias circuit
adjusts small voltage signals in the linear region of the amplifier. Phase
comparator 1 (an exclusive OR gate) provides a digital error signal PC1out,
and maintains 90° phase shift at the center frequency between PCAin and
PCBin signals (both at 50% duty cycle). Phase comparator 2 (with leading
edge sensing logic) provides digital error signals, PC2 out and LD, and
maintains a 0° phase shift between PCA in and PCB in signals (duty cycle is
immaterial). The linear VCO produces an output signal VCOout whose
frequency is determined by the voltage of input VCO in and the capacitor and
resistors connected to pins C1A, C1B, R1, and R2. The source–follower
output SFout with an external resistor is used where the VCO in signal is
needed but no loading can be tolerated. The inhibit input Inh, when high,
disables the VCO and source follower to minimize standby power
consumption. The zener diode can be used to assist in power supply
regulation.
Applications include FM and FSK modulation and demodulation, frequency synthesis and multiplication, frequency discrimination, tone decoding, data synchronization and conditioning, voltage–to–frequency
conversion and motor speed control.
•
•
•
•
•
•
P SUFFIX
PLASTIC
CASE 648
DW SUFFIX
SOIC
CASE 751G
ORDERING INFORMATION
MC14XXXBCP
MC14XXXBCL
MC14XXXBDW
TA = – 55° to 125°C for all packages.
PIN ASSIGNMENT
Buffered Outputs Compatible with MHTL and Low–Power TTL
Diode Protection on All Inputs
Supply Voltage Range = 3.0 to 18 V
Pin–for–Pin Replacement for CD4046B
Phase Comparator 1 is an Exclusive Or Gate and is Duty Cycle Limited
Phase Comparator 2 switches on Rising Edges and is not Duty Cycle
Limited
BLOCK DIAGRAM
PCAin 14
SELF BIAS
CIRCUIT
PCBin 3
PHASE
COMPARATOR 1
2 PC1out
PHASE
COMPARATOR 2
13 PC2out
1 LD
VOLTAGE
CONTROLLED
OSCILLATOR
(VCO)
VCOin 9
VDD = PIN 16
VSS = PIN 8
SOURCE FOLLOWER
INH 5
VSS
4
11
12
6
7
Plastic
Ceramic
SOIC
LD
1
16
VDD
PC1out
2
15
ZENER
PCBin
3
14
PCAin
VCOout
4
13
PC2out
12
R2
INH
5
C1A
6
11
R1
C1B
7
10
SFout
VSS
8
9
VCOin
VCOout
R1
R2
C1A
C1B
10 SFout
15 ZENER
10/97
 Motorola,
Inc. 1997CMOS LOGIC DATA
MOTOROLA
1
REV 4
MC14046B
1
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
R
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
MAXIMUM RATINGS* (Voltages Referenced to VSS)
Rating
Symbol
DC Supply Voltage
Value
Unit
VDD
– 0.5 to + 18
Vdc
Input Voltage, All Inputs
Vin
– 0.5 to VDD + 0.5
Vdc
DC Input Current, per Pin
Iin
± 10
mAdc
Power Dissipation, per Package†
PD
500
mW
TA
– 55 to + 125
_C
Tstg
– 65 to + 150
_C
Operating Temperature Range
Storage Temperature Range
* Maximum Ratings are those values beyond which damage to the device may occur.
†Temperature Derating:
Plastic “P and D/DW” Packages: – 7.0 mW/_C From 65_C To 125_C
Ceramic “L” Packages: – 12 mW/_C From 100_C To 125_C
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (Voltages Referenced to VSS)
Ch
Characteristic
i i
S b l
Symbol
– 55_C
25_C
125_C
VDD
Vdc
Min
Max
Min
Typ
Max
Min
Max
U i
Unit
“0” Level
VOL
5.0
10
15
—
—
—
0.05
0.05
0.05
—
—
—
0
0
0
0.05
0.05
0.05
—
—
—
0.05
0.05
0.05
Vdc
“1” Level
VOH
5.0
10
15
4.95
9.95
14.95
—
—
—
4.95
9.95
14.95
5.0
10
15
—
—
—
4.95
9.95
14.95
—
—
—
Vdc
Input Voltage #
(VO = 4.5 or 0.5 Vdc)
(VO = 9.0 or 1.0 Vdc)
(VO = 13.5 or 1.5 Vdc)
“0” Level
VIL
5.0
10
15
—
—
—
1.5
3.0
4.0
—
—
—
2.25
4.50
6.75
1.5
3.0
4.0
—
—
—
1.5
3.0
4.0
(VO = 0.5 or 4.5 Vdc)
(VO = 1.0 or 9.0 Vdc)
(VO = 1.5 or 13.5 Vdc)
“1” Level
5.0
10
15
3.5
7.0
11
—
—
—
3.5
7.0
11
2.75
5.50
8.25
—
—
—
3.5
7.0
11
—
—
—
5.0
5.0
10
15
– 1.2
– 0.25
– 0.62
– 1.8
—
—
—
—
– 1.0
– 0.2
– 0.5
– 1.5
– 1.7
– 0.36
– 0.9
– 3.5
—
—
—
—
– 0.7
– 0.14
– 0.35
– 1.1
—
—
—
—
IOL
5.0
10
15
0.64
1.6
4.2
—
—
—
0.51
1.3
3.4
0.88
2.25
8.8
—
—
—
0.36
0.9
2.4
—
—
—
mAdc
Iin
Cin
15
—
± 0.1
—
± 0.00001
± 0.1
—
± 1.0
µAdc
—
—
—
—
5.0
7.5
—
—
pF
Quiescent Current
(Per Package) Inh = PCAin = VDD,
Zener = VCOin = 0 V, PCBin = VDD
or 0 V, Iout = 0 µA
IDD
5.0
10
15
—
—
—
5.0
10
20
—
—
—
0.005
0.010
0.015
5.0
10
20
—
—
—
150
300
600
µAdc
Total Supply Current†
(Inh = “0”, fo = 10 kHz, CL = 50 pF,
R1 = 1.0 MΩ, R2 =
RSF = ∞,
and 50% Duty Cycle)
IT
5.0
10
15
Output Voltage
Vin = VDD or 0
Vin = 0 or VDD
Vdc
VIH
IOH
Output Drive Current
(VOH = 2.5 Vdc)
(VOH = 4.6 Vdc)
(VOH = 9.5 Vdc)
(VOH = 13.5 Vdc)
mAdc
Source
(VOL = 0.4 Vdc)
(VOL = 0.5 Vdc)
(VOL = 1.5 Vdc)
Sink
Input Current
Input Capacitance
Vdc
IT = (1.46 µA/kHz) f + IDD
IT = (2.91 µA/kHz) f + IDD
IT = (4.37 µA/kHz) f + IDD
mAdc
#Noise immunity specified for worst–case input combination.
Noise Margin for both “1” and “0” level = 1.0 Vdc min @ VDD = 5.0 Vdc
2.0 Vdc min @ VDD = 10 Vdc
2.5 Vdc min @ VDD = 15 Vdc
†To Calculate Total Current in General:
VCOin – 1.65 VDD – 1.35 3/4
VCOin – 1.65 3/4
IT
2.2 x VDD
+ 1 x 10–3 (CL + 9) VDD f +
+ 1.6 x
+
RSF
R1
R2
[
1 x 10–1 VDD2
MC14046B
2
ǒ
ǒ
100% Duty Cycle of PCAin
100
Ǔ
Ǔ
+ IQ
ǒ
Ǔ
where: IT in µA, CL in pF, VCOin, VDD in Vdc, f in kHz, and
R1, R2, RSF in MΩ, CL on VCOout.
MOTOROLA CMOS LOGIC DATA
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ELECTRICAL CHARACTERISTICS* (CL = 50 pF, TA = 25°C)
Ch
Characteristic
i i
S b l
Symbol
Output Rise Time
tTLH = (3.0 ns/pF) CL + 30 ns
tTLH = (1.5 ns/pF) CL + 15 ns
tTLH = (1.1 ns/pF) CL + 10 ns
tTLH
Output Fall Time
tTHL = (1.5 ns/pF) CL + 25 ns
tTHL = (0.75 ns/pF) CL + 12.5 ns
tTHL = (0.55 ns/pF) CL + 9.5 ns
tTHL
VDD
Vdc
Minimum
Maximum
Device
T i l
Typical
Device
5.0
10
15
—
—
—
180
90
65
350
150
110
5.0
10
15
—
—
—
100
50
37
175
75
55
U i
Units
ns
ns
PHASE COMPARATORS 1 and 2
Input Resistance — PCAin
Rin
5.0
10
15
1.0
0.2
0.1
2.0
0.4
0.2
—
—
—
MΩ
— PCBin
Rin
15
150
1500
—
MΩ
Minimum Input Sensitivity
AC Coupled — PCAin
C series = 1000 pF, f = 50 kHz
Vin
5.0
10
15
—
—
—
200
400
700
300
600
1050
mV p–p
DC Coupled — PCAin, PCBin
—
5 to 15
fmax
5.0
10
15
0.5
1.0
1.4
0.7
1.4
1.9
—
—
—
MHz
Temperature — Frequency Stability
(R2 = ∞ )
—
5.0
10
15
—
—
—
0.12
0.04
0.015
—
—
—
%/_C
Linearity (R2 = ∞ )
(VCOin = 2.5 V ± 0.3 V, R1 > 10 kΩ)
(VCOin = 5.0 V ± 2.5 V, R1 > 400 kΩ)
(VCOin = 7.5 V ± 5.0 V, R1 ≥ 1000 kΩ)
—
5.0
10
15
—
—
—
1.0
1.0
1.0
—
—
—
See Noise Immunity
VOLTAGE CONTROLLED OSCILLATOR (VCO)
Maximum Frequency
(VCOin = VDD, C1 = 50 pF
R1 = 5.0 kΩ, and R2 = ∞)
%
Output Duty Cycle
—
5 to 15
—
50
—
%
Input Resistance — VCOin
Rin
15
150
1500
—
MΩ
Offset Voltage
(VCOin minus SFout, RSF > 500 kΩ)
—
5.0
10
15
—
—
—
1.65
1.65
1.65
2.2
2.2
2.2
V
Linearity
(VCOin = 2.5 V ± 0.3 V, RSF > 50 kΩ)
(VCOin = 5.0 V ± 2.5 V, RSF > 50 kΩ)
(VCOin = 7.5 V ± 5.0 V, RSF > 50 kΩ)
—
5.0
10
15
—
—
—
0.1
0.6
0.8
—
—
—
SOURCE–FOLLOWER
%
ZENER DIODE
Zener Voltage (Iz = 50 µA)
VZ
—
6.7
7.0
7.3
V
Dynamic Resistance (Iz = 1.0 mA)
RZ
—
—
100
—
Ω
* The formula given is for the typical characteristics only.
MOTOROLA CMOS LOGIC DATA
MC14046B
3
PHASE COMPARATOR 1
Input Stage
00
01
11
10
X X
PCAin
PCBin
PC1out
0
1
PHASE COMPARATOR 2
Input Stage
X X
PCAin
PCBin
01
00
00
00
10
10
01
01
10
11
11
11
PC2out
0
3–State
Output Disconnected
1
LD
(Lock Detect)
0
1
0
Refer to Waveforms in Figure 3.
Figure 1. Phase Comparators State Diagrams
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
v
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
v v
v v
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
v v
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Characteristic
Using Phase Comparator 1
Using Phase Comparator 2
No signal on input PCAin.
VCO in PLL system adjusts to center
frequency (f0).
VCO in PLL system adjusts to minimum
frequency (fmin).
Phase angle between PCAin and PCBin.
90° at center frequency (f0), approaching 0_
and 180° at ends of lock range (2fL)
Always 0_ in lock (positive rising edges).
Locks on harmonics of center frequency.
Yes
No
Signal input noise rejection.
High
Low
Lock frequency range (2fL).
The frequency range of the input signal on which the loop will stay locked if it was
initially in lock; 2fL = full VCO frequency range = fmax – fmin.
Capture frequency range (2fC).
The frequency range of the input signal on which the loop will lock if it was initially
out of lock.
Depends on low–pass filter characteristics
(see Figure 3). fC
fL
Center frequency (f0).
VCO output frequency (f).
Note: These equations are intended to be
a design guide. Since calculated component
values may be in error by as much as a
factor of 4, laboratory experimentation may
be required for fixed designs. Part to part
frequency variation with identical passive
components is typically less than ± 20%.
fC = fL
The frequency of VCOout, when VCOin = 1/2 VDD
fmin =
fmax =
1
(VCO input = VSS)
R2(C1 + 32 pF)
1
R1(C1 + 32 pF)
+ fmin
(VCO input = VDD)
Where: 10K
R1
1M
10K
R2
1M
100pF
C1
.01 µF
Figure 2. Design Information
MC14046B
4
MOTOROLA CMOS LOGIC DATA
9
SOURCE
FOLLOWER
VCOin
PCAin
@ FREQUENCY f′
PCBin
14
3
2 OR 13
PHASE
COMPARATOR PC1out
OR
PC2out
EXTERNAL
LOW–PASS
FILTER
SFout
10
RSF
9
11
7
CIA
R1
VCOout
@ FREQUENCY Nf′ = f
4
VCO
6
12
CIB
R2
CI
EXTERNAL
÷N
COUNTER
Typical Low–Pass Filters
(a)
INPUT
R3
OUTPUT
C2
2fC
[p
1
Ǹ
2 p fL
R3 C2
(a)
INPUT
Typically:
R3
OUTPUT
R4 C2
R4
(R3
C2
6N
+ fmax
–
N
2
pD
f
Df
) 3, 000W) C2 + 100N
fmax2
– R4 C2
∆ f = fmax – fmin
NOTE: Sometimes R3 is split into two series resistors each R3 ÷ 2. A capacitor CC is then placed from the midpoint to ground. The value for
CC should be such that the corner frequency of this network does not significantly affect ωn. In Figure B, the ratio of R3 to R4 sets the
damping, R4
(0.1)(R3) for optimum results.
^
Ǹ
LOW–PASS FILTER
Filter A
Definitions: N = Total division ratio in feedback loop
Kφ = VDD/π for Phase Comparator 1
Kφ = VDD/4 π for Phase Comparator 2
2 p D fVCO
KVCO
VDD – 2 V
2 p fr
for a typical design ωn
(at phase detector input)
10
ζ
0.707
+
^
^
wn +
KfKVCO
NR3C2
Nw
z + 2K K n
f VCO
F(s)
wn +
Ǹ
KfKVCO
NC2(R3 R4)
z + 0.5 wn
+ R3C21S ) 1
Filter B
)
) KfKNVCO)
R3C2S ) 1
F(s) +
S(R3C2 ) R4C2) ) 1
(R3C2
Waveforms
Phase Comparator 1
Phase Comparator 2
VDD
PCAin
VSS
PCAin
VOL
VOH
PC1out
VOL
VOH
VCOin
VSS
VOH
VOH
PCBin
VDD
PCBin
LD
PC2out
VOL
VCOin
VOL
VOH
VOL
VOH
VOL
VOH
VOL
Note: for further information, see:
(1) F. Gardner, “Phase–Lock Techniques”, John Wiley and Son, New York, 1966.
(2) G. S. Moschytz, “Miniature RC Filters Using Phase–Locked Loop”, BSTJ, May, 1965.
(3) Garth Nash, “Phase–Lock Loop Design Fundamentals”, AN–535, Motorola Inc.
(4) A. B. Przedpelski, “Phase–Locked Loop Design Articles”, AR254, reprinted by Motorola Inc.
Figure 3. General Phase–Locked Loop Connections and Waveforms
MOTOROLA CMOS LOGIC DATA
MC14046B
5
OUTLINE DIMENSIONS
L SUFFIX
CERAMIC DIP PACKAGE
CASE 620–10
ISSUE V
–A–
16
9
1
8
NOTES:
1. DIMENSIONING AND TOLERANCING PER
ANSI Y14.5M, 1982.
2. CONTROLLING DIMENSION: INCH.
3. DIMENSION L TO CENTER OF LEAD WHEN
FORMED PARALLEL.
4. DIMENSION F MAY NARROW TO 0.76 (0.030)
WHERE THE LEAD ENTERS THE CERAMIC
BODY.
–B–
C
L
DIM
A
B
C
D
E
F
G
H
K
L
M
N
–T–
K
N
SEATING
PLANE
M
E
F
J
G
D
16 PL
0.25 (0.010)
16 PL
0.25 (0.010)
M
T A
T B
M
S
INCHES
MIN
MAX
0.750
0.785
0.240
0.295
–––
0.200
0.015
0.020
0.050 BSC
0.055
0.065
0.100 BSC
0.008
0.015
0.125
0.170
0.300 BSC
0_
15 _
0.020
0.040
MILLIMETERS
MIN
MAX
19.05
19.93
6.10
7.49
–––
5.08
0.39
0.50
1.27 BSC
1.40
1.65
2.54 BSC
0.21
0.38
3.18
4.31
7.62 BSC
0_
15 _
0.51
1.01
S
P SUFFIX
PLASTIC DIP PACKAGE
CASE 648–08
ISSUE R
NOTES:
1. DIMENSIONING AND TOLERANCING PER ANSI
Y14.5M, 1982.
2. CONTROLLING DIMENSION: INCH.
3. DIMENSION L TO CENTER OF LEADS WHEN
FORMED PARALLEL.
4. DIMENSION B DOES NOT INCLUDE MOLD FLASH.
5. ROUNDED CORNERS OPTIONAL.
–A–
16
9
1
8
B
F
C
L
S
–T–
K
H
G
D
J
16 PL
0.25 (0.010)
MC14046B
6
SEATING
PLANE
M
T A
M
M
DIM
A
B
C
D
F
G
H
J
K
L
M
S
INCHES
MIN
MAX
0.740
0.770
0.250
0.270
0.145
0.175
0.015
0.021
0.040
0.70
0.100 BSC
0.050 BSC
0.008
0.015
0.110
0.130
0.295
0.305
0_
10 _
0.020
0.040
MILLIMETERS
MIN
MAX
18.80
19.55
6.35
6.85
3.69
4.44
0.39
0.53
1.02
1.77
2.54 BSC
1.27 BSC
0.21
0.38
2.80
3.30
7.50
7.74
0_
10 _
0.51
1.01
MOTOROLA CMOS LOGIC DATA
OUTLINE DIMENSIONS
DW SUFFIX
PLASTIC SOIC WIDE PACKAGE
CASE 751G–03
ISSUE B
A
D
9
1
8
NOTES:
1. DIMENSIONS ARE IN MILLIMETERS.
2. INTERPRET DIMENSIONS AND TOLERANCES
PER ASME Y14.5M, 1994.
3. DIMENSIONS D AND E DO NOT INLCUDE MOLD
PROTRUSION.
4. MAXIMUM MOLD PROTRUSION 0.15 PER SIDE.
5. DIMENSION B DOES NOT INCLUDE DAMBAR
PROTRUSION. ALLOWABLE DAMBAR
PROTRUSION SHALL BE 0.13 TOTAL IN EXCESS
OF THE B DIMENSION AT MAXIMUM MATERIAL
CONDITION.
h X 45 _
H
E
0.25
8X
M
B
M
16
q
16X
M
14X
e
T A
S
B
S
A1
L
A
0.25
B
B
SEATING
PLANE
T
C
DIM
A
A1
B
C
D
E
e
H
h
L
q
MILLIMETERS
MIN
MAX
2.35
2.65
0.10
0.25
0.35
0.49
0.23
0.32
10.15
10.45
7.40
7.60
1.27 BSC
10.05
10.55
0.25
0.75
0.50
0.90
0_
7_
Motorola reserves the right to make changes without further notice to any products herein. Motorola makes no warranty, representation or guarantee regarding
the suitability of its products for any particular purpose, nor does Motorola assume any liability arising out of the application or use of any product or circuit, and
specifically disclaims any and all liability, including without limitation consequential or incidental damages. “Typical” parameters which may be provided in Motorola
data sheets and/or specifications can and do vary in different applications and actual performance may vary over time. All operating parameters, including “Typicals”
must be validated for each customer application by customer’s technical experts. Motorola does not convey any license under its patent rights nor the rights of
others. Motorola products are not designed, intended, or authorized for use as components in systems intended for surgical implant into the body, or other
applications intended to support or sustain life, or for any other application in which the failure of the Motorola product could create a situation where personal injury
or death may occur. Should Buyer purchase or use Motorola products for any such unintended or unauthorized application, Buyer shall indemnify and hold Motorola
and its officers, employees, subsidiaries, affiliates, and distributors harmless against all claims, costs, damages, and expenses, and reasonable attorney fees
arising out of, directly or indirectly, any claim of personal injury or death associated with such unintended or unauthorized use, even if such claim alleges that
Motorola was negligent regarding the design or manufacture of the part. Motorola and
are registered trademarks of Motorola, Inc. Motorola, Inc. is an Equal
Opportunity/Affirmative Action Employer.
Mfax is a trademark of Motorola, Inc.
How to reach us:
USA / EUROPE / Locations Not Listed: Motorola Literature Distribution;
P.O. Box 5405, Denver, Colorado 80217. 1–303–675–2140 or 1–800–441–2447
JAPAN: Nippon Motorola Ltd.: SPD, Strategic Planning Office, 4–32–1,
Nishi–Gotanda, Shinagawa–ku, Tokyo 141, Japan. 81–3–5487–8488
Customer Focus Center: 1–800–521–6274
Mfax: [email protected] – TOUCHTONE 1–602–244–6609
ASIA/PACIFIC: Motorola Semiconductors H.K. Ltd.; 8B Tai Ping Industrial Park,
Motorola Fax Back System
– US & Canada ONLY 1–800–774–1848 51 Ting Kok Road, Tai Po, N.T., Hong Kong. 852–26629298
– http://sps.motorola.com/mfax/
HOME PAGE: http://motorola.com/sps/
MOTOROLA CMOS LOGIC DATA
◊
MC14046B
MC14046B/D
7