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TC1121
百毫安电荷泵电压转换器,带有关断
产品特点:
可选的高工作频率允许使用
小电容
低工作电流( FC = GND ) :
- 50
μA
高输出电流( 100 mA时)
一个2.4V转换为5.5V的输入电压转换成
相应的负输出电压
(逆变器模式)
只使用2个电容;无需电感器
可选的振荡器频率:
- 10千赫至200千赫
节能关断输入
提供8引脚MSOP , 8引脚PDIP和8引脚
小外形封装( SOIC )封装
套餐类型
8引脚PDIP
FC
+
1
2
8 V+
TC1121CPA
7 OSC
GND 3
TC1121EPA
6 SHDN
4
5 V
OUT
8引脚SOIC
8引脚MSOP
FC
+
GND
1
8 V+
2
TC1121EOA
7 OSC
3
TC1121CUA
6 SHDN
TC1121COA
应用范围:
笔记本电脑
医疗器械
磁盘驱动器
P为主
控制器
过程仪表
TC1121EUA
4
5 V
OUT
概述:
该TC1121是一个电荷泵变换器接受100mA
输出电流能力。其转换2.4V至5.5V
输入到对应的负的输出电压。如
与所有的电荷泵变换器,所述TC1121不使用
保存电感器的成本,尺寸和EMI 。
板载振荡器工作在一个典型的频率
10千赫(在V
+
= 5V)的频率控制输入端时
(FC)连接到地。振荡器的频率
增加至200千赫时, FC连接到V
+
,
允许使用较小的电容器。在操作
子10千赫的频率产生较低的静态
NScurrent并完成与另外的一个
从OSC (引脚7)外部电容到地。该
TC1121也可以从一个外部时钟驱动
NSconnected OSC 。典型电源电流为10 kHz的是
50
μA,
并降到小于1
μA
当关闭
输入被拉低,不管是内部还是外部
时钟被使用。该TC1121是采用8引脚SOIC封装,
MSOP和PDIP封装。
器件选型表
部分
TC1121COA
TC1121CPA
TC1121CUA
TC1121EOA
TC1121EPA
TC1121EUA
8引脚SOIC
8引脚PDIP
8引脚MSOP
8引脚SOIC
8引脚PDIP
8引脚MSOP
操作
温度。
范围
0 ° C至+ 70°C
0 ° C至+ 70°C
0 ° C至+ 70°C
-40 ° C至+ 85°C
-40 ° C至+ 85°C
-40 ° C至+ 85°C
2006年Microchip的科技公司
DS21358C第1页
TC1121
功能框图
+
CAP +
C1
CAP-
SHDN
OSC
控制
TC1121
V
OUT
RC
振荡器
开关
矩阵
C2
+
FC
OSC
V+
逻辑
电路
GND
DS21358C第2页
2006年Microchip的科技公司
TC1121
1.0
电动
特征
*条件超过上述“绝对在列
最大额定值“,可能会造成永久性损坏
该设备。这些压力额定值只和功能
该器件在这些或任何其他条件操作
超过上述的操作部分显示
规格是不是暗示。暴露在绝对
最大额定值条件下工作会
影响器件的可靠性。
绝对最大额定值*
电源电压(V
DD
) ............................................... 6V
OSC , FC , SHDN输入电压.....- 0.3V至(V
+
+ 0.3V)
输出短路持续时间........................... 10秒。
封装功耗(T
A
70°C)
8引脚PDIP .............................................. 730毫瓦
8引脚SOIC .............................................. 470毫瓦
8引脚MSOP ............................................ 333毫瓦
工作温度范围
后缀............................................ 0 ° C至+ 70°C
后缀E ......................................... -40 ° C至+ 85 ℃,
存储温度范围.............. -65 ° C至+ 150°C
TC1121电气规范
电气特性:
T
A
= 0 ° C至70℃ (C后缀) , -40 ° C至+ 85°C (E后缀) ,V
+
= 5V ±10 %C
OSC
=打开,C 1 ,C 2 = 10
μF,
FC = V
+
, SHDN = V
IH
,典型值是在T
A
= 25_C除非另有说明。
符号
I
DD
I
关闭
V
+
V
IH
V
IL
I
IN
R
OUT
I
OUT
F
OSC
P
EFF
参数
主动电源电流
关断电源电流
电源电压
SHDN输入逻辑高电平
SHDN输入逻辑低
输入漏电流
输出源电阻
输出电流
振荡器频率
功率英法fi效率
2.4
V
DD
x 0.8
-1
-4
60
5
100
93
94
99
V
+
典型值
50
0.6
0.2
12
100
10
200
97
97
92
99.9
最大
100
1
1.0
5.5
0.4
1
4
20
单位
μA
mA
μA
V
V
V
μA
Ω
千赫
%
测试条件
R
L
=打开, FC =打开或GND
R
L
=打开, FC = V
+
SHDN = 0V
SHDN , OSC
FC PIN
I
OUT
= 60毫安
V
OUT
=比-3.75V负
引脚7打开,引脚1打开或GND
SHDN = V
IH
,引脚1 = V
+
FC = GND所有
R
L
= V之间2K
+
和V
OUT
R
L
= V之间为1kΩ
OUT
和GND
I
L
= 60 mA至GND
R
L
=打开
V
EFF
1:
电压转换效率
%
连接的任何输入端电压高于
或小于接地可能引起破坏性的闩锁。所以建议不
从外部电源供电源的输入应用的TC1121之前的“户户通电” 。
2006年Microchip的科技公司
DS21358C第3页
TC1121
2.0
引脚说明
的引脚说明如表2-1所示。
表2-1:
PIN号
( 8引脚MSOP ,
PDIP , SOIC )
1
2
3
4
5
6
7
引脚功能表
符号
FC
+
GND
描述
频率控制内部振荡器, FC =开放,女
OSC
= 10 kHz的典型值; FC = V
+
, F
OSC
= 200 kHz的典型值; FC没有当OSC引脚驱动外部效应。
电荷泵电容正极。
电源地输入。
电荷泵电容,负端。
输出负电压。
关机。
振荡器控制输入。外部电容器可以被添加到降低振荡器频率。拿
护理,以尽量减少寄生电容。外部振荡器也可以被连接到
超速OSC 。
电源的正电压输入端。
OUT
SHDN
OSC
8
V
+
DS21358C第4页
2006年Microchip的科技公司
TC1121
3.0
3.1
应用
负电压转换器
3.2
改变振荡器频率
在TC1121的时钟频率是由四个控制
模式:
的TC1121通常用作一个电荷泵电压
逆变器。 C1和C2是仅有的两个外部电容器
在操作电路(图3-1)中使用。
表3-1:
FC
振荡器频率
模式
OSC
振荡器频率
10千赫
200千赫
2.4V至5.5V
1
FC
V
IN
8
开放
FC = V
+
打开或
FC = V
+
开放
开放
开放
2 CAP
+
+
OSC 7
外部电容参见典型工作
特征
外部时钟
外部时钟频率
TC1121
3
4
GND
SHDN
6
SHDN *
V
OUT
C2
C1
V
OUT
5
+
该振荡器在10 kHz运行(典型值)时, FC和
OSC没有连接。振荡器的频率是
通过连接OSC和之间的电容器降低
GND ,但俱乐部仍然可以通过20乘以频率
倍于该模式。
该范围内的100 mV的摆动外部时钟源
V
+
和GND也可以在换流器模式超速的OSC 。
OSC可以通过任何CMOS逻辑输出来驱动。当
OSC是过载,FC没有任何效果。
注意,该信号的频率出现在
+
和CAP
是一半,该振荡器。此外,
通过降低振荡器的频率时,有效
的电荷泵增大输出阻抗。对
弥补这一点,所述电荷泵的值
电容可以增加。
因为5 kHz的输出脉动频率可以是低
够干扰其他的电路,该振荡器
频率可以增加通过使用FC销
或外部振荡器。输出纹波频率为
一半选定的振荡器频率。虽然
如果时钟TC1121的静态电流会增加
频率增加时,其允许更小的电容
要用于C1和C2的值。
* SHDN应该连接到V
IN
如果不使用。
图3-1:
电荷泵逆变器
的TC1121不敏感,负载电流变化,
虽然它的输出不被积极地调节。一个典型的
11.8Ω的输出源电阻是指输入
在-5V输出电压为+ 5V的结果在轻负荷下,
只有降低到一个100 mA负载-3.8V (典型值) 。
所提供的输出电流从电容C2中
二分之一的电荷泵周期。这导致了
峰 - 峰值的纹波:
V
纹波
= I
OUT
/2(f
) (C2) + I
OUT
( ESR
C2
)
其中f
是5千赫兹( 1半标称10千赫
振荡器频率) ,和C2 = 150
μF
有一个ESR
0.2Ω ,纹波为约90毫伏与100 mA的负载电流。
如果C2上调至390
μF,
纹波降低到45毫伏。
3.3
电容的选择
除了负载电流时,下列因素会影响
从它的理想值的TC1121的输出电压下降1 )
输出电阻,2)泵(C1)和贮存器( C2)中
电容器的ESR和3) C1和C2的电容。
上的电压降是负载电流乘以输出
性。在C2中的损耗是负载电流时间C2的
ESR ; C1的损失更大,因为它处理的电流
大于期间电荷泵负载电流
操作。因此,由于C1上的电压降是
大约4倍的C1的ESR乘以负载
电流,和低(或高)的ESR电容器具有
对C1比C2的性能有较大的影响。
在一般情况下,作为TC1121的泵频率的增加,
所需电容值保持可比性
纹波和输出电阻降低比例。
2006年Microchip的科技公司
DS21358C第5页
M
特点
TC1121
套餐类型
8引脚PDIP
FC
+
1
2
8 V+
百毫安电荷泵电压转换器,带有关断
可选的高工作频率允许使用
小电容
低工作电流( FC = GND)
- 50A
高输出电流( 100毫安)
一个2.4V转换为5.5V的输入电压转换成
相应的负输出电压
(逆变器模式)
只使用2个电容;无需电感器
可选的振荡器频率
- 10kHz至200kHz的
节能关断输入
提供8引脚MSOP , 8引脚PDIP和8引脚
小外形封装( SOIC )封装
TC1121CPA
7 OSC
GND 3
TC1121EPA
6 SHDN
4
5 V
OUT
8引脚SOIC
8引脚MSOP
FC
+
GND
1
8 V+
应用
笔记本电脑
医疗器械
磁盘驱动器
P为主
控制器
过程仪表
2
TC1121EOA
7 OSC
3
TC1121CUA
6 SHDN
TC1121COA
TC1121EUA
4
5 V
OUT
概述
该TC1121是一个电荷泵转换器提供100mA
输出电流能力。其转换2.4V至5.5V
输入到对应的负的输出电压。如
与所有的电荷泵变换器,所述TC1121不使用
保存电感器的成本,尺寸和EMI 。
板载振荡器工作在一个典型的频率
为10kHz (在V
+
= 5V)的频率控制输入端时
(FC)连接到地。振荡器的频率
增加至200kHz时, FC连接到V
+
,
允许使用较小的电容器。在操作
子10kHz的频率导致了较低的静态
NScurrent并完成与另外的一个
从OSC (引脚7)外部电容到地。该
TC1121也可以从一个外部时钟驱动
NSconnected OSC 。典型电源电流在10kHz是
50μA ,并下降到低于1μA的关断时
输入被拉低,不管是内部还是外部
时钟被使用。该TC1121是采用8引脚SOIC封装,
MSOP和PDIP封装。
器件选型表
部分
TC1121COA
TC1121CPA
TC1121CUA
TC1121EOA
TC1121EPA
TC1121EUA
8引脚SOIC
8引脚PDIP
8引脚MSOP
8引脚SOIC
8引脚PDIP
8引脚MSOP
操作
温度。
范围
0 ° C至+ 70°C
0 ° C至+ 70°C
0 ° C至+ 70°C
-40 ° C至+ 85°C
-40 ° C至+ 85°C
-40 ° C至+ 85°C
2002年Microchip的科技公司
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TC1121
功能框图
1
AP
AP
HDN
SC
控制
C1121
UT
C
RC
振荡器
WITCH
ATRIX
2
SC
逻辑
IRCUITS
ND
DS21358B第2页
2002年Microchip的科技公司
TC1121
1.0
电动
特征
*超出上述"Absolute最大上市
Ratings"可能对器件造成永久性损坏。这些
仅仅是极限参数和设备的功能操作
在这些或任何上述的那些其他条件中指示的
规范的操作部分将得不到保证。
暴露在绝对最大额定值条件下,
长时间可能会影响器件的可靠性。
绝对最大额定值*
电源电压(V
DD
) ............................................... 6V
OSC , FC , SHDN输入电压.....- 0.3V至(V
+
+ 0.3V)
输出短路持续时间........................... 10秒。
封装功耗(T
A
70°C)
8引脚PDIP .............................................. 。 730mW
8引脚SOIC .............................................. 。 470mW
8引脚MSOP ............................................. 333mW
工作温度范围
后缀............................................ 0 ° C至+ 70°C
后缀E ......................................... -40 ° C至+ 85 ℃,
存储温度范围.............. -65 ° C至+ 150°C
TC1121电气规范
电气特性:
T
A
= 0 ° C至70℃ (C后缀) , -40 ° C至+ 85°C (E后缀) ,V
+
= 5V ±10 %C
OSC
=打开,C 1 ,C 2 = 10
F,
FC = V
+
, SHDN = V
IH
,典型值是在T
A
= 25_C除非另有说明。
符号
I
DD
I
关闭
V
+
V
IH
V
IL
I
IN
R
OUT
I
OUT
F
OSC
P
EFF
参数
主动电源电流
关断电源电流
电源电压
SHDN输入逻辑高电平
SHDN输入逻辑低
输入漏电流
输出源电阻
输出电流
振荡器频率
功率英法fi效率
2.4
V
DD
x 0.8
-1
-4
60
5
100
93
94
99
典型值
50
0.6
0.2
12
100
10
200
97
97
92
99.9
千赫
%
最大
100
1
1.0
5.5
0.4
1
4
20
单位
A
mA
A
测试条件
R
L
=打开, FC =打开或GND
R
L
=打开, FC = V
+
SHDN = 0V
V
V
V
A
SHDN , OSC
FC PIN
I
OUT
= 60毫安
V
OUT
=比-3.75V负
引脚7打开,引脚1打开或GND
SHDN = V
IH
,引脚1 = V
+
FC = GND所有
R
L
= V之间2K
+
和V
OUT
R
L
= 1k
V之间
OUT
和GND
I
L
= 60毫安到GND
R
L
=打开
V
EFF
1:
电压转换效率
%
将任何输入端为V电压大于
+
或小于接地可能引起破坏性的闩锁。所以建议不
从资源的投入,从外部电源供电之前被应用到"power的TC1121的up" 。
2002年Microchip的科技公司
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TC1121
2.0
引脚说明
的引脚说明如表2-1所示。
表2-1:
PIN号
( 8引脚MSOP ,
PDIP , SOIC )
1
2
3
4
5
6
7
8
引脚功能表
符号
FC
+
GND
描述
频率控制内部振荡器, FC =开放,女
OSC
= 10kHz的典型值; FC = V
+
, F
OSC
= 200kHz的
(典型值) ; FC没有当OSC引脚驱动外部效应。
电荷泵电容正极。
电源地输入。
电荷泵电容,负端。
输出负电压。
关机。
振荡器控制输入。外部电容器可以被添加到降低振荡器频率。小心
最大限度地减少寄生电容。外部振荡器也可以被连接到过驱动的OSC 。
电源的正电压输入端。
OUT
SHDN
OSC
V
+
DS21358B第4页
2002年Microchip的科技公司
TC1121
3.0
3.1
应用
负电压转换器
3.2
改变振荡器频率
在TC1121的时钟频率是由四个控制
模式:
的TC1121通常用作一个电荷泵电压
逆变器。 C1和C2是仅有的两个外部电容器
在操作电路(图3-1)中使用。
表3-1:
FC
开放
FC = V
+
打开或
FC = V
+
开放
开放
开放
振荡器频率
模式
OSC
振荡器频率
10kHz
200kHz
见典型工作
特征
外部时钟频率
图3-1:
电荷泵
逆变器
2.4V左右至5.5V
C
AP
N
外部电容
外部时钟
SC
C1121
1
ND
AP
HDN
UT
SHDN *
UT
该振荡器工作在10kHz (典型值)时, FC和
OSC没有连接。振荡器的频率是
通过连接OSC和之间的电容器降低
GND ,但俱乐部仍然可以通过20乘以频率
倍于该模式。
该范围内的100mV的摆动外部时钟源
V
+
和GND也可以在换流器模式超速的OSC 。
OSC可以通过任何CMOS逻辑输出来驱动。当
OSC是过载,FC没有任何效果。
注意,该信号的频率出现在
+
和CAP
是一半,该振荡器。此外,
通过降低振荡器的频率时,有效
的电荷泵增大输出阻抗。对
弥补这一点,所述电荷泵的值
电容可以增加。
因为5kHz的输出脉动频率可以是低
够干扰其他的电路,该振荡器
频率可以增加通过使用FC销
或外部振荡器。输出纹波频率为
一半选定的振荡器频率。虽然
如果时钟TC1121的静态电流会增加
频率增加时,其允许更小的电容
要用于C1和C2的值。
2
SHDN应该连接到V
N
如果不使用。
的TC1121不敏感,负载电流变化,
虽然它的输出不被积极地调节。一个典型的
11.8Ω的输出源电阻是指输入
在-5V输出电压为+ 5V的结果在轻负荷下,
只有下降到-3.8V (典型值)与负载为100mA 。
所提供的输出电流从电容C2中
二分之一的电荷泵周期。这导致了
峰 - 峰值的纹波:
V
纹波
= I
OUT
/2(f
) (C2) + I
OUT
( ESR
C2
)
其中f
为5kHz ( 1半标称为10kHz
振荡器频率) ,和C2 = 150μF具有的ESR
0.2Ω ,纹波约为90MV与负载为100mA电流。
如果C2被升高至390μF ,纹波降低到45mV 。
3.3
电容的选择
除了负载电流时,下列因素会影响
从它的理想值的TC1121的输出电压下降1 )
输出电阻,2)泵(C1)和贮存器( C2)中
电容器的ESR和3) C1和C2的电容。
上的电压降是负载电流乘以输出
性。在C2中的损耗是负载电流时间C2的
ESR ; C1的损失更大,因为它处理的电流
大于期间电荷泵负载电流
操作。因此,由于C1上的电压降是
大约4倍的C1的ESR乘以负载
电流,和低(或高)的ESR电容器具有
对C1比C2的性能有较大的影响。
在一般情况下,作为TC1121的泵频率的增加,
所需电容值保持可比性
纹波和输出电阻降低比例。
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