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LD3986J28R-E

器件型号:LD3986J28R-E
厂商名称:STMICROELECTRONICS
厂商官网:http://www.st.com/
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器件描述

DUAL ULTRA LOW DROP-LOW NOISE BICMOS VOLTAGE REG. FOR USE WITH VERY LOW ESR OUT. CAPACITORS

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LD3986J28R-E器件文档内容

                                                        LD3986
                                                        SERIES

DUAL ULTRA LOW DROP-LOW NOISE BICMOS VOLTAGE
REG. FOR USE WITH VERY LOW ESR OUT. CAPACITORS

s INPUT VOLTAGE FROM 2.5V TO 6V                                                   Flip-Chip
s STABLE WITH LOW ESR CERAMIC
                                                   make it suitable for low power applications and in
    CAPACITORS                                     battery powered systems. Regulator ground
s ULTRA LOW DROPOUT VOLTAGE (60mV                  current increases only slightly in dropout, further
                                                   prolonging the battery life. Power supply rejection
    TYP. AT 150mA LOAD, 0.4mV TYP. AT 1mA          is 50 dB at 1KHz and 40 dB at 10KHz. High power
    LOAD)                                          supply rejection is maintained down to low input
s VERY LOW QUIESCENT CURRENT (155A                voltage levels common to battery operated
    TYP. AT NO LOAD, 290A TYP. AT 150mA           circuits. Shutdown Logic Control function is
    LOAD; MAX 2A IN OFF MODE)                     available for each output, this means that when
s GUARANTEED OUTPUT CURRENT UP TO                  the device is used as local regulator, it is possible
    150mA FOR BOTH OUTPUTS                         to put a part of the board in standby, decreasing
s DUAL OUTPUT VOLTAGES                             the total power consumption. The LD3986 is
s FAST TURN-ON TIME: TYP. 120s (CO=1F,           designed to work with low ESR ceramic
    CBYP=10nF AND IO=1mA)                          capacitors. Typical applications are in mobile
s LOGIC-CONTROLLED ELECTRONIC                      phone and similar battery powered wireless
    SHUTDOWN                                       systems.
s INTERNAL CURRENT AND THERMAL LIMIT
s OUTPUT LOW NOISE VOLTAGE 30VRMS
    OVER 10Hz to 100KHz
s S.V.R. OF 50dB AT 1KHz, 40dB AT 10KHz
s TEMPERATURE RANGE: -40C TO 125C

DESCRIPTION
The LD3986 provides up to 150mA at each output,
from 2.5V to 6V input voltage. The ultra low
drop-voltage, low quiescent current and low noise

Figure 1: Schematic Diagram

September 2005                                     Rev. 3  1/12
LD3986 SERIES

Table 1: Order Codes

          Flip-Chip   Flip-Chip (Lead Free)             1 OUTPUT VOLTAGES  2 OUTPUT VOLTAGES
      LD3986J12248R
                          LD3986J122R-E                            1.22 V             1.22 V
       LD3986J285R      LD3986J12248R-E                            1.22 V              4.8 V
                         LD3986J1828R-E                             1.8 V              2.8 V
                       LD3986J2528R-E (*)                           2.5 V              2.8 V
                                                                    2.8 V              2.8 V
                          LD3986J28R-E                             2.85 V             2.85 V
                          LD3986J285R-E                             2.9 V              2.9 V
                        LD3986J29R-E (*)                            3.0 V              3.0 V
                        LD3986J30R-E (*)                            2.8 V              3.0 V
                       LD3986J2830R-E (*)                           3.1 V              3.3 V
                       LD3986J3133R-E (*)                           3.3 V              3.3 V
                          LD3986J33R-E

(*) Available on Request.

Table 2: Absolute Maximum Ratings

Symbol                                       Parameter                     Value           Unit
         DC Input Voltage
    VI   DC Output Voltage                                                 -0.3 to 6       V
VO1,2   ENABLE Input Voltage
VEN1,2  Output Current                                                    -0.3 to VI+0.3  V
         Power Dissipation
    IO   Storage Temperature Range                                         -0.3 to VI+0.3  V
   PD    Operating Junction Temperature Range
  TSTG                                                  Internally limited
  TOP
                                                        Internally limited

                                                                           -65 to 150      C

                                                                           -40 to 125      C

Absolute Maximum Ratings are those values beyond which damage to the device may occur. Functional operation under these condition is
not implied.

Table 3: Thermal Data

Symbol                Parameter                                            Flip-Chip       Unit
                                                                               120         C/W
Rthj-amb Thermal Resistance Junction-Ambient

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                                                                LD3986 SERIES

Figure 2: Pin Connection (top through view)

Table 4: Pin Description

Symbol  Pin N                               Name and Function
   VO2
   EN2  A1 Output Voltage 2 of the dual LDO

BYPASS  B1 Enables voltage for output voltage 2: ON MODE when VEN  1.4V, OFF MODE when VEN
  GND            0.4V (Do not leave floating, not internally pulled down/up)
  GND
   EN1  C1 Bypass Pin: Connect an external capacitor (usually 10nF) to minimize noise voltage
        C2 Common Ground
   VO1  C3 Common Ground
    VI  B3 Enables voltage for output voltage 1: ON MODE when VEN  1.4V, OFF MODE when VEN

                 0.4V (Do not leave floating, not internally pulled down/up)
        A3 Output Voltage 1 of the dual LDO

        A2 Input Voltage for both LDO

Figure 3: Typical Application Circuit

                                                                3/12
LD3986 SERIES

Table 5: Electrical Characteristics For LD3986 (Tj = 25C, VI = VO(NOM) +0.5V, CI = CO =1F,
CBYP = 10nF, IO = 1mA, VEN = 1.4V, unless otherwise specified)

Symbol  Parameter                             Test Conditions              Min.  Typ.   Max.        Unit
                                                                           2.5            6           V
   VI   Operating Input Voltage                                            -2.5  0.006   2.5
VO                                                                         -3   0.003    3       % of VO
VO     Output Voltage Tolerance IO = 1mA
VO                                                                               1.5   0.092       %/V
VO                               TJ= -40 to 125C                                      0.128
   IQ                                                                                   0.006      %/mA
        Line Regulation (Note 1) VI = VO(NOM) + 0.5 V to 6V                             0.01
VDROP                                                                                              mVPP
                                  TJ= -40 to 125C
SVR
  ISC   Load Regulation           IO = 1 mA to 150mA
IO(PK)
VEN                              TJ= -40 to 125C

  IEN   Output AC Line Regulation VI = VO(NOM) + 1 V, IO = 150mA,
XTALK
        (See fig. 5)              tR= tF = 30s
  eN
  tON   Quiescent Current         IO = 0                                         150              A
TSHDN   BOTH ON MODE:             IO = 0
        VEN = 1.4V                IO = 0 to 150mA       TJ= -40 to 125C                200

                                                                                 290

                                  IO = 0 to 150mA       TJ= -40 to 125C                370

        BOTH OFF MODE:            TJ= -40 to 125C                               0.001 2
        VEN = 0.4V                                                                             4

        ONE REGULATOR             IO = 0                                         95
        ON MODE: VEN = 1.4V       IO = 0
                                                        TJ= -40 to 125C                130

                                  IO = 0 to 150mA                                165

                                  IO = 0 to 150mA       TJ= -40 to 125C                220

        Dropout Voltage (Note 2) IO = 1mA                                        0.4              mV

                                  IO = 1mA              TJ= -40 to 125C                2

                                  IO = 150mA                                     50

                                  IO = 150mA            TJ= -40 to 125C                100

        Supply Voltage Rejection  VI = VO(NOM)+0.25V            f = 1KHz        50               dB
        (See fig. 4)
                                  VRIPPLE = 0.1V, IO= 50mA f = 10KHz             40

                                  VO(NOM) < 2.5V, VI = 2.55V

        Short Circuit Current     RL = 0                                         600              mA

        Peak Output Current       VO  VO(NOM) - 5%                         300 550                mA

        Enable Input Logic Low    VI = 2.5V to 6V       TJ= -40 to 125C                0.4       V
        (Note 3)

        Enable Input Logic High                                            1.4
        (Note 3)

        Enable Input Current      VEN = 0.4V            VI = 6V                  10              nA

        Crosstalk Rejection       ILOAD1 = 150 mA at 1KHz rate                   40               V
                                  ILOAD2 = 1 mA, VO2 under test

                                  ILOAD2 = 150 mA at 1KHz rate                   40
                                  ILOAD1 = 1 mA, VO1 under test

        Output Noise Voltage      BW = 10 Hz to 100 KHz        CO = 1 F         30               VRMS

        Turn On Time (Note 4)     CBYP = 10 nF                                   50               s

        Thermal Shutdown (Note (Note 3)                                          160              C
        4)

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                                                                               LD3986 SERIES

Symbol  Parameter                                      Test Conditions  Min. Typ. Max. Unit

CO Output Capacitor  Capacitance                                        1      22  F

                     ESR                                                0.005  5   

Note 1: For VO< 2V, VI=2.5V
Note 2: Dropout voltage is the input-to-output voltage difference at which the output voltage is 100mV below its nominal value. This specifi-
cation does not apply for input voltages below 2.5V.

Note 3: Enable pin must be driven with a TR = TF < 10ms
Note 4: Turn-on time is time measured between the enable input just exceeding VINH High Value and the output voltage just reaching 95%
of its nominal value

Note 5: Typical thermal protection hysteresis is 20C

Figure 4: SVR Input Voltage Test Signal

Figure 5: AC Line Regulation Input Voltage Test Signal

                                                                                   5/12
LD3986 SERIES

TYPICAL PERFORMANCE CHARACTERISTICS (Tj = 25C, VI = VO(NOM) +0.5V, CI = CO = 1F,
CBYP = 10nF, IO = 1mA, VEN = 1.4V, unless otherwise specified)

Figure 6: VO1,2 vs Temperature            Figure 9: Load Regulation vs Temperature

Figure 7: VO1,2 vs Temperature            Figure 10: Quiescent Current vs Temperature

Figure 8: Line Regulation vs Temperature  Figure 11: Quiescent Current vs Temperature

6/12
Figure 12: Supply Voltage Rejection vs                                                     LD3986 SERIES
Frequency
                                                      Figure 15: Load Transient Response

Figure 13: Supply Voltage Rejection vs                IO1 = 1 mA, IO2 = 0mA, TR = TF = 10s
Temperature
                                                      Figure 16: TURN-ON

Figure 14: Line Transient Response                    VI = 3.2V, VEN1,2 = 0 to 1.4V, IO1,2 = 1mA, TR = TF = 1s

                                                      Figure 17: TURN-OFF

VI = 3.2V to 3.8V, IO1 = IO2 = 150mA, TR = TF = 10s  VI = 3.2V, VEN1,2 = 1.4 to 0V, IO1,2 = 1mA, TR = TF = 1s

                                                                                                                             7/12
LD3986 SERIES

APPLICATION INFORMATION                                Important: Tantalum capacitors can suffer
                                                       catastrophic failures due to surge current when
CURRENT LIMIT                                          connected to a low impedance source of power
The device includes short-circuit protection. It       (like a battery or a very large capacitor). If a
includes a current limiter that controls the pass      tantalum capacitor is used at the input, it must be
transistor's gate voltage to limit the output current  guaranteed by the manufacturer to have a surge
to about 600mA.                                        current rating sufficient for the application.
                                                       There are no requirements for the ESR on the
THERMAL OVERLOAD PROTECTION                            input capacitor, but tolerance and temperature
The Thermal over load protection limits total          coefficient must be considered when selecting the
power dissipation in the device. When the junction     capacitor to ensure
temperature (TJ) exceeds +160C, the thermal           the capacitance will be  1F over the entire
sensor sends a signal to the shutdown logic,           operating temperature range.
turning off the pass transistors and allowing the
device to cool. The pass transistors turns on again    OUTPUT CAPACITOR
after the device's junction temperature typically      The LD3986 is designed specifically to work with
cools by 20C, resulting in a pulsed output during     very small ceramic output capacitors, any ceramic
continuous thermal overload conditions.                capacitor (temperature characteristics X7R, X5R,
                                                       Z5U or Y5V) in 1 to 22 F range with 5m. to 500m.
POWER DISSIPATION                                      ESR range is suitable in the LD3986 application
Maximum power dissipation of the device                circuit. it may also be possible to use tantalum or
depends on the thermal resistance of the case          film capacitors at the output, but these are not as
and circuit board, the temperature difference          attractive for reasons of size and cost.
between the die junction and ambient air, and the      The output capacitor must meet the requirement
rate of air flow. The power dissipated by the          for minimum amount of capacitance and also have
device is:                                             an ESR (Equivalent Series Resistance) value
                                                       which is within a stable range.
PD = IO (VI -VO)
                                                       NOISE BYPASS CAPACITOR
The maximum power dissipation is:                      Connecting a 0.01F capacitor between the CBYP
                                                       pin and ground significantly reduces noise on both
PMAX = (TJMAX - TA) / RTH                              regulator outputs.
                                                       This cap is connected directly to a high impedance
Where:                                                 node in the band gap reference circuit. Any
TJMAX = +125C                                         significant loading on this node will cause a
TA is the ambient temperature                          change on the regulated output voltage.
RTH thermal resistance.                                For this reason, DC leakage current through this
The device's pins perform the dual function of         pin must be kept as low as possible for best output
providing an electrical connection as well as          voltage accuracy. The use of this 0.01F bypass
channeling heat away from the die. Use wide            capacitor is strongly recommended to prevent
circuit-board traces and large, solid copper           overshoot on the output during start up.
polygons to improve power dissipation. Using           The types of capacitors best suited for the noise
multiple vias to buried ground planes further          bypass capacitor are ceramic and film.
enhances thermal conductivity.                         High-quality ceramic capacitors with either NPO
                                                       or COG dielectric typically have very low leakage.
INPUT CAPACITOR                                        Polypropylene and polycarbonate film capacitors
An input capacitance of  1F is required between       are available in small surface-mount packages
the LD3986 input pin and ground (the amount of         and typically have extremely low leakage current.
the capacitance may be increased without limit).       Unlike many other LDO's, addition of a noise
This capacitor must be located a distance of not       reduction capacitor does not effect the transient
more than 1cm from the input pin and returned to       response of the device.
a clean analog ground. Any good quality ceramic,
tantalum, or film capacitor may be used at the         TURN-ON/OFF INPUT OPERATION
input.                                                 Each LD3986 output is turned off by pulling the
                                                       relevant EN pin low, and turned on by pulling it
8/12                                                   high. To assure proper operation, the signal
                                                     LD3986 SERIES

source used to drive the EN input must be able to    internal 70A current source. The current source
swing above and below the specified turn-on/off      is turned off when the bandgap voltage reaches
voltage thresholds listed in the Electrical          approximately 95% of its final value. The turn on
Characteristics section under Enable Input Logic     time is determined by the time constant of the
Low and Enable Input Logic High.                     bypass capacitor. The smaller the capacitor value,
Proper operation of the Enable function is           the shorter the turn on time, but less noise gets
guaranteed by driving EN pins with TR and TF = 10    reduced. As a result, turn on time and noise
ms.                                                  reduction need to be taken into design
                                                     consideration when choosing the value of the
FAST ON-TIME                                         bypass capacitor.
The LD3986 outputs are turned on after VREF
voltage reaches its final value (1.23V nominal). To
speed up this process, the noise reduction
capacitor at the bypass pin is charged with an

                                                     9/12
LD3986 SERIES

                      Flip-Chip8 MECHANICAL DATA

       DIM.    MIN.   mm.    MAX.   MIN.          mils  MAX.
               0.585  TYP    0.715  23.0          TYP.  28.1
         A     0.21   0.65   0.29    8.3          25.6  11.4
        A1            0.25                         9.8
        A2     0.265  0.40   0.365  10.4          15.7  14.4
         b     1.52   0.315  1.62   59.8          12.4  63.8
         D            1.57                        61.8
        D1     1.52          1.62   59.8          39.4  63.8
         E              1                         61.8
        E1     0.45   1.57   0.55   17.7          39.4  20.7
         e                                        19.7
         f              1                         11.2
       ccc             0.5                         3.1
                      0.285
                      0.080

                                                        7224720E

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                                                                                    LD3986 SERIES

Table 6: Revision History

     Date    Revision                                       Description of Changes

07-Dec-2004       1        First Release.
06-Jun-2005       2        Add New Part Number - Table 1.
22-Sep-2005       3        Order Codes has been updated.

                                                                                    11/12
LD3986 SERIES

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