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MAX1820ZEUB-T

器件型号:MAX1820ZEUB-T
器件类别:半导体    其他集成电路(IC)   
文件大小:6321.07KB,共10页
厂商名称:Maxim Integrated
厂商官网:https://www.maximintegrated.com/en.html
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器件描述

voltage regulators - switching regulators wcdma 600ma buck regulator

参数

Manufacturer: Maxim Integrated
Product Category: Voltage Regulators - Switching Regulators
RoHS: No
Brand: Maxim Integrated
Packaging: Reel
Series: MAX1820Z
Factory Pack Quantity: 2500
Type: Voltage Converter
Part # Aliases: MAX1820Z

MAX1820ZEUB-T器件文档内容

19-2011; Rev 3; 4/05                       WCDMA Cellular Phone 600mA
               EVAALVUAAILTAIOBNLEKIT                             Buck Regulators

                        General Description                                                                  Features                     MAX1820/MAX1821

The MAX1820/MAX1821 low-dropout, pulse-width-mod-                   Dynamically Adjustable Output from 0.4V to 3.4V
ulated (PWM) DC-DC buck regulators are optimized to                   (MAX1820)
provide power to the power amplifier (PA) in WCDMA
cell phones; however, they may be applied in many                   Programmable Output from 1.25V to 5.5V
other applications where high efficiency is a priority. The           (MAX1821)
supply voltage range is from 2.6V to 5.5V, and the guar-
anteed output current is 600mA; 1MHz PWM switching                  SYNC to 13MHz External Clock (MAX1820X)
allows for small external components, while skip mode               SYNC to 19.8MHz External Clock (MAX1820Y)
reduces quiescent current to 180A with light loads.                NO SYNC, Internal 1MHz Oscillator (MAX1820Z)
                                                                    Low Quiescent Current
The MAX1820 is dynamically controlled to provide vary-
ing output voltages from 0.4V to 3.4V. The circuit is                    180A (typ) in Skip Mode
designed such that the output voltage settles in <30s                   0.1A (typ) in Shutdown Mode
for a full-scale change in voltage and current. The                 No External Schottky Diode Required
MAX1821 is set with external resistors to provide any               600mA Guaranteed Output Current
fixed output voltage in the 1.25V to 5.5V range.                    0% to 100% Duty-Cycle Operation
                                                                    150mV Dropout at 600mA Load (Including RDC
The MAX1820/MAX1821 include a low on-resistance                       of External Inductor)
internal MOSFET switch and synchronous rectifier to                 MAX or UCSP Packaging
maximize efficiency and minimize external component
count; 100% duty-cycle operation allows for low dropout                            Typical Operating Circuits
of only 150mV at 600mA load, including the external
inductor resistance. The devices are offered in 10-pin                 INPUT                         4.7H   DYNAMIC
MAX and tiny 3  4 chip-scale (UCSPTM) packages.                    2.6V TO                                 OUTPUT
                                                                                     BATT        LX          0.4V TO 3.4V
________________________Applications                                     5.5V        SHDN      OUT
                                                                                              PGND          4.7F
         WCDMA Cell Phone Power Amplifiers                           13MHz
                                                                         OR              MAX1820
         PDA, Palmtop, and Notebook Computers                                        SYNC COMP
                                                                   19.8MHz
         Microprocessor Core Supplies                                                REF
                                                                       VOUT CONTROL    SKIP GND
         Digital Cameras                                                     DAC

         PCMCIA and Network Cards                                                    Ordering Information

         Hand-Held Instruments

Typical Operating Circuits continued at end of data sheet.

Ordering Information continued at end of data sheet.

Pin Configurations appear at end of data sheet.

UCSP is a trademark of Maxim Integrated Products, Inc.
MAX is a registered trademark of Maxim Integrated Products, Inc.

PART          SYNC                         OUTPUT VOLTAGE          TEMP RANGE        PIN-PACKAGE            UCSP MARK

              FREQ (MHz)

MAX1820ZEBC*  No Sync                      Dynamic                 -40C to +85C    3  4 UCSP              AAB

MAX1820YEBC*  19.8                         Dynamic                 -40C to +85C    3  4 UCSP              AAL

MAX1820XEBC*                           13  Dynamic                 -40C to +85C    3  4 UCSP              AAM

MAX1820ZEUB   No Sync                      Dynamic                 -40C to +85C    10 MAX                --

MAX1820YEUB   19.8                         Dynamic                 -40C to +85C    10 MAX                --

MAX1820XEUB                            13  Dynamic                 -40C to +85C    10 MAX                --

*UCSP reliability is integrally linked to the user's assembly methods, circuit board material, and environment. See the UCSP Reliability
Notice in the UCSP Reliability section of this data sheet for more information.

                           ________________________________________________________________ Maxim Integrated Products 1

For pricing, delivery, and ordering information, please contact Maxim/Dallas Direct! at
1-888-629-4642, or visit Maxim's website at www.maxim-ic.com.
                 WCDMA Cellular Phone 600mA
                 Buck Regulators

MAX1820/MAX1821  ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS

                 BATT, OUT (FB), SHDN, SYNC, SKIP,                                                    Operating Temperature Range ...........................-40C to +85C
                    REF to GND .......................................................-0.3V to +6.0V  Junction Temperature ......................................................+150C
                                                                                                      Storage Temperature Ranges
                 PGND to GND .......................................................-0.3V to +0.3V
                 LX, COMP to GND...................................-0.3V to (VBATT + 0.3V)               3  4 UCSP ....................................................-40C to +150C
                 Output Short-Circuit Duration ............................................Infinite      10-Pin MAX ..................................................-65C to +150C
                 Continuous Power Dissipation (TA = +70C)                                            Solder Profile (UCSP) ......................................................(Note 1)
                                                                                                      Lead Temperature (soldering, 10s) .................................+300C
                    3  4 UCSP (derate 10.4mW/C above +70C)............832mW
                    10-Pin MAX (derate 5.6mW/C above +70C) ...........444mW

                 Note 1: For UCSP solder profile information, visit www.maxim-ic.com/1st_pages/UCSP.htm.

                 Stresses beyond those listed under "Absolute Maximum Ratings" may cause permanent damage to the device. These are stress ratings only, and functional
                 operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated in the operational sections of the specifications is not implied. Exposure to
                 absolute maximum rating conditions for extended periods may affect device reliability.

                 ELECTRICAL CHARACTERISTICS

                 (VBATT = 3.6V, SHDN = BATT, SKIP = SYNC = GND, VREF = 1.25V (MAX1820 only), TA = 0C to +85C, unless otherwise noted.
                 Typical values are at TA = +25C.) (Note 2)

                             PARAMETER         SYMBOL                                                 CONDITIONS  MIN TYP MAX UNITS
                 Input BATT Voltage                VIN
                 Undervoltage Lockout                                                                             2.6         5.5   V
                 Threshold
                                               VUVLO VBATT rising, 1% hysteresis                                  2.20 2.35 2.55    V
                 Quiescent Current
                                                        SKIP = GND (MAX1820Z/MAX1821)                                   180   300
                 Quiescent Current in Dropout           SKIP = BATT, no switching
                 Shutdown Supply Current                SKIP = GND (MAX1820Y, MAX1820X, and                             450 2000
                 ERROR AMPLIFIER                        MAX1821X)
                                                 IQ                                                                     240   360   A
                                               ISHDN    SKIP = BATT, 1MHz switching
                                                        SKIP = GND                                                      3300
                                                        SKIP = BATT, no switching
                                                        SHDN = GND                                                      530 1000
                                                                                                                                                  A

                                                                                                                        550 1000

                                                                                                                        0.1   6     A

                                                        VREF = 1.932 0.005V, load = 0 to 600mA,                  3.33  3.4   3.47
                                                        SKIP = BATT or GND
                 OUT Voltage Accuracy
                 (MAX1820)                     VOUT                                                                                 V

                                                        VREF = 0.227 0.005V, load = 0 to 30mA,                   0.35 0.40 0.45
                                                        SKIP = BATT, VBATT  4.2V

                 OUT Input Resistance          ROUT                                                               250 400           k
                 (MAX1820)

                 REF Input Current (MAX1820)   IREF                                                                     0.1   1     A

                 FB Voltage Accuracy           VFB      FB = COMP                                                 1.225 1.25 1.275  V
                 (MAX1821)

                 FB Input Current (MAX1821)    IFB      VFB = 1.4V                                                      0.01  50    nA

                 Transconductance              gm                                                                 30    50    85    S
                 COMP Clamp Low Voltage
                 COMP Clamp High Voltage                                                                          0.2   0.45  1.0   V

                                                                                                                  2.04 2.15 2.28    V

                 2 _______________________________________________________________________________________
                                        WCDMA Cellular Phone 600mA
                                                               Buck Regulators

ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued)                                                                                       MAX1820/MAX1821

(VBATT = 3.6V, SHDN = BATT, SKIP = SYNC = GND, VREF = 1.25V (MAX1820 only), TA = 0C to +85C, unless otherwise noted.
Typical values are at TA = +25C.) (Note 2)

            PARAMETER          SYMBOL               CONDITIONS                   MIN TYP MAX UNITS
CONTROLLER
P-Channel On-Resistance        PRDS     ILX = 180mA, VBATT = 3.6V                      0.15  0.3   
                               NRDS     ILX = 180mA, VBATT = 2.6V
N-Channel On-Resistance        RCS      ILX = 180mA, VBATT = 3.6V                      0.2
Current-Sense Transresistance           ILX = 180mA, VBATT = 2.6V
P-Channel Current-Limit                                                                0.2 0.35
Threshold                               Duty factor = 100%                                                        

                                                                                       0.3

                                                                                 0.25 0.50 0.75    V/A

                                                                                 0.75  1.2   1.55  A

P-Channel Pulse-Skipping                SKIP = GND                               0.04 0.13 0.24    A
Current Threshold
                                        SKIP = BATT                              -1.6 -0.85 -0.45
N-Channel Current-Limit                 SKIP = GND                                                                        A
Threshold                               VBATT = 5.5V, LX = GND or BATT
LX Leakage Current                                                               0.02 0.08 0.14
Maximum Duty Cycle                      SKIP = GND
                                  ILX   SKIP = BATT, VBATT = 4.2VP-P             -1    0.1   1     A
Minimum Duty Cycle             dutyMAX
                                                                                 100               %
SYNC AND OSCILLATOR            dutyMIN
SYNC Divide Ratio                                                                            0
(MAX1820X)                                                                                                %

SYNC Capture Range                                                                           10
(MAX1820X)
                                        SYNC = sine wave, SYNC input = 200mVP-P  13          13    Hz/Hz
SYNC Leakage Current                    SYNC = sine wave, SYNC input = 800mVP-P
Frequency                               SYNC = sine wave, AC-coupled,            13          13
                                        SYNC input = 500mVP-P
SYNC Divide Ratio                       VSYNC = 1V (MAX1820Z, MAX1821)           10    13    16    MHz
(MAX1820Y)                              VSYNC = 1V (MAX1820X, MAX1820Y, and
SYNC Capture Range                      MAX1821X)                                -1          +1
(MAX1820Y)                              SYNC = sine wave, SYNC input = 200mVP-P
Internal Oscillator Frequency  ISYNC    SYNC = sine wave, SYNC input = 800mVP-P  -5          +5    A
(MAX1820Z, MAX1821)            fOSC     SYNC = sine wave, AC-coupled,
LOGIC INPUTS (SKIP, SHDN)               SYNC input = 500mVP-P                    18          18    Hz/Hz
Logic Input High
Logic Input Low                         SYNC = GND                               18          18
Logic Input Current
                                                                                 15    19.8  21    MHz

                                                                                 0.8   1     1.2   MHz

                               VIH                                               1.6               V
                               VIL
                                                                                             0.4   V

                                                                                 -1    0.1   1     A

_______________________________________________________________________________________ 3
                 WCDMA Cellular Phone 600mA
                 Buck Regulators

MAX1820/MAX1821  ELECTRICAL CHARACTERISTICS

                 (VBATT = 3.6V, SHDN = BATT, SKIP = SYNC = GND, VREF = 1.25V (MAX1820 only), TA = -40C to +85C, unless otherwise noted.)
                 (Notes 2, 3)

                            PARAMETER           SYMBOL              CONDITIONS                    MIN       MAX    UNITS
                 Input BATT Voltage                                                                          5.5      V
                 Undervoltage Lockout           VIN                                               2.6                 V
                 Threshold                                                                                  2.55
                                                VUVLO VBATT rising, 1% hysteresis                 2.15               A
                 Quiescent Current                                                                          300
                                                  IQ    SKIP = GND (MAX1820Z, MAX1821)                               A
                 Quiescent Current in Dropout   ISHDN                                                       360      A
                 Shutdown Supply Current                SKIP = GND (MAX1820X, MAX1820Y, and
                 ERROR AMPLIFIER                        MAX1821X)                                           2000
                                                        SKIP = BATT, no switching                           1000
                 OUT Voltage Accuracy                   SKIP = GND                                          1000
                 (MAX1820)                              SKIP = BATT, no switching
                                                        SHDN = GND                                            6
                 OUT Input Resistance
                 (MAX1820)                              VREF = 1.932 0.005V, load = 0 to 600mA,  3.33      3.47
                 REF Input Current (MAX1820)            SKIP = BATT or GND                                                 V
                 FB Voltage Accuracy
                 (MAX1821)                      VOUT    VREF = 0.227 0.005V, load = 0 to 30mA,   0.35      0.45
                                                        SKIP = BATT, VBATT  4.2V
                                                ROUT
                                                IREF                                              250              k
                                                 VFB
                                                                                                            1      A

                                                        FB = COMP                                 1.225     1.275  V

                 FB Input Current (MAX1821)     IFB     VFB = 1.4V                                          50     nA

                 Transconductance               gm                                                30        85     S
                 COMP Clamp Low Voltage
                 COMP Clamp High Voltage                                                          0.2       1.0    V
                 CONTROLLER
                 P-Channel On-Resistance                                                          2.04      2.28   V
                 N-Channel On-Resistance
                 Current-Sense Transresistance  PRDS    ILX = 180mA, VBATT = 3.6V                           0.3   
                 P-Channel Current-Limit        NRDS    ILX = 180mA, VBATT = 3.6V
                 Threshold                       RCS                                                        0.35   
                                                        Duty factor = 100%
                 P-Channel Pulse-Skipping                                                         0.25      0.75   V/A
                 Current Threshold                      SKIP = GND
                                                        SKIP = BATT                               0.75      1.55   A
                 N-Channel Current-Limit                SKIP = GND
                 Threshold                                                                        0.04      0.24   A

                                                                                                  -1.6      -0.45  A

                                                                                                  0.01      0.14

                 4 _______________________________________________________________________________________
                                                  WCDMA Cellular Phone 600mA
                                                                         Buck Regulators

ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued)                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               MAX1820/MAX1821

(VBATT = 3.6V, SHDN = BATT, SKIP = SYNC = GND, VREF = 1.25V (MAX1820 only), TA = -40C to +85C, unless otherwise noted.)
(Notes 2, 3)

           PARAMETER                 SYMBOL                   CONDITIONS                               MIN               MAX          UNITS
LX Leakage Current                                                                                                         1            A
Maximum Duty Cycle                          ILX   VBATT = 5.5V, LX = GND or BATT                       -1                                %
                                                                                                                           0
Minimum Duty Cycle                   dutyMAX                                                           100                10             %

SYNC AND OSCILLATOR                  dutyMIN      SKIP = GND
SYNC Divide Ratio                                 SKIP = BATT, VBATT = 4.2V
(MAX1820X)
SYNC Capture Range                                SYNC = sine wave, SYNC input = 200mVP-P              13                13
(MAX1820X)                                                                                                                          Hz/Hz
SYNC Divide Ratio                                 SYNC = sine wave, SYNC input = 800mVP-P              13
(MAX1820Y)                                                                                                               13
SYNC Capture Range
(MAX1820Y)                                        SYNC = sine wave, AC-coupled,                        10                16           MHz

SYNC Leakage Current                              SYNC input = 500mVP-P

                                                  SYNC = sine wave, SYNC input = 200mVP-P              18                18
                                                                                                                                    Hz/Hz
                                                  SYNC = sine wave, SYNC input = 800mVP-P              18
                                                                                                                         18

                                                  SYNC = sine wave, AC-coupled,                        15                21           MHz

                                                  SYNC input = 500mVP-P

                                                  VSYNC = IV (MAX1820Z, MAX1821)                       -1                +1
                                                                                                                                      A
                                     ISYNC        VSYNC = IV (MAX1820X, MAX1820Y, and                  -5
                                                                                                                         +5
                                                  MAX1821X)

Internal Oscillator Frequency               fOSC  SYNC = GND                                           0.8               1.2          MHz
(MAX1820Z, MAX1821)
LOGIC INPUTS (SKIP, SHDN)                   VIH                                                        1.6                                V
Logic Input High                            VIL
Logic Input Low                                                                                                          0.4              V
Logic Input Current
                                                                                                                         1            A

Note 2: Limits are 100% production tested at TA = +25C for UCSP parts. Limits over the entire operating temperature range are
           guaranteed by design and characterization but are not production tested.

Note 3: Specifications to -40C are guaranteed by design and not subject to production test.

                                                               Typical Operating Characteristics

(TA = +25C, unless otherwise noted.)                     EFFICIENCY vs. OUTPUT VOLTAGE                     EFFICIENCY vs. INPUT VOLTAGE
             EFFICIENCY vs. OUTPUT VOLTAGE                      (PWM MODE, VIN = 3.6V)                        NORMAL MODE, RLOAD = 10
                (NORMAL MODE, VIN = 3.6V)
                                                  100                                              100
     100                                                   RLOAD = 5
               RLOAD = 5
                                                   90
       90
                                                                                       RLOAD = 10
                                                   80

                                                                             RLOAD = 15
                                                   70
EFFICIENCY (%)                                                                                     90
                                                                                                                 MAX1820/21 toc01
                                                                                                   80       VOUT = 1.8V  VOUT = 3.4V
                                                                          EFFICIENCY (%)
                                                                                                                                                                                                                                                 MAX1820/21 toc0280RLOAD = 1070

                                                                                                                                                     EFFICIENCY (%)60
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   MAX1820/21 toc03
                         RLOAD = 15                                                                50       VOUT = 0.4V
70

                                                                                                   40

60                                                60                                               30

50                                                50                                               20

                                                                                                   10

40     0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0            40     0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0           0
    0            OUTPUT VOLTAGE (V)                   0            OUTPUT VOLTAGE (V)                2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0

                                                                                                                              VIN (V)

       _______________________________________________________________________________________ 5
WCDMA Cellular Phone 600mA
Buck Regulators

MAX1820/MAX1821                                                                                                                                          Typical Operating Characteristics (continued)
               EFFICIENCY (%)
(TA = +25C, unless otherwise noted.)

                                  MAX1821 EFFICIENCY vs. LOAD CURRENT                                                                                        MAX1821 EFFICIENCY vs. LOAD CURRENT                                                            MAX1821 EFFICIENCY vs. LOAD CURRENT
                                                    (VOUT = 3.3V)                                                                                                             (VOUT = 2.5V)
                                                                                                                                                                                                                                                                             (VOUT = 1.5V)
                               100                                                                                                                       100
                                                                                                                             MAX1820/21 toc04                                                     MAX1820/21 toc05                                      100
                                                                                                                                                                                                                                                                                                MAX1820/21 toc06
                               90                                                                                                   EFFICIENCY (%)       90                                               EFFICIENCY (%)                                90
                                                                                                                                                                                                                                                        80
                               80     VIN = 3.6V               VIN = 5.0V                                                                                80                           VIN = 2.7V                                                        70
                                                      VIN = 3.6V                                                                                         70                        VIN = 3.6V                                                           60
                               70                                                                                                                        60                   VIN = 5.0V                                                                50
                                                                                                                                                         50                                                                                             40
                               60                                                                                                                        40                  VIN = 2.7V                                                                                 VIN = 2.7V
                                                                                                                                                         30               VIN = 3.6V                                                                    30          VIN = 3.6V
                               50                                                                                                                        20          VIN = 5.0V                                                                         20
                                                                                                                                                         10                                                                                                         VIN = 5.0V
                               40                     VIN = 5.0V                                                                                          0           SKIP = GND (DASHED LINE)                                                          10
                                                                                                                                                                      SKIP = BATT (SOLID LINE)                                                           0
                               30                                                                                                                             1
                                                                                                                                                                                                                                                             1
                               20                     SKIP = GND (DASHED LINE)                                                                                                                                                                                      SKIP = GND (DASHED LINE)
                                                      SKIP = BATT (SOLID LINE)                                                                                                                                                                                      SKIP = BATT (SOLID LINE)
                               10
                                                  10              100           1000                                                                             10             100               1000                                                          10             100              1000
                                0
                                   1

                                      LOAD CURRENT (mA)                                                                                                          LOAD CURRENT (mA)                                                                              LOAD CURRENT (mA)

                                    DROPOUT VOLTAGE vs. LOAD CURRENT                                                         MAX1820/21 toc07              SUPPLY CURRENT vs. SUPPLY VOLTAGE      MAX1820/21 toc08                                          SUPPLY CURRENT vs. SUPPLY VOLTAGE   MAX1820/21 toc09

                               140                                                                                                  SUPPLY CURRENT (mA)  9                                                SUPPLY CURRENT (A)                           220

                               120                                                                                                                       8                                                                                              200

DROPOUT VOLTAGE (mV)                                                                                                                                     7                                                                                              180

                               100                                                                                                                       6                                                                                              160

                               80                                                                                                                        5                                                                                              140

                                                                                                                                                                                                                                                        120

                               60                                                                                                                        4                                                                                              100

                               40                                                                                                                        3                                                                                              80

                               20                                                                                                                        2                                                                                              60

                                0                                 VOUT = 3.4V                                                                            1                      VOUT = 1.5V                                                             40                     VOUT = 1.5V
                                   0                              RL = 57m                                                                                                                                                                                                     SKIP = GND
                                                                                                                                                                                SKIP = BATT
                                      100 200 300 400 500 600
                                              LOAD CURRENT (mA)                                                                                          0                                                                                              20

                                                                                                                                                             2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5                                                                 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5

                                                                                                                                                                 SUPPLY VOLTAGE (V)                                                                             SUPPLY VOLTAGE (V)

                                    HEAVY-LOAD SWITCHING WAVEFORMS                                                                                           MEDIUM-LOAD SWITCHING WAVEFORMS                                                                 LIGHT-LOAD PWM SWITCHING WAVEFORMS

                                           (VIN = 3.8V, VOUT = 3.4V,                                                                                                 (VIN = 3.8V, VOUT = 1.8V,                                                                        (VIN = 3.8V, VOUT = 0.45V,
                                         ILOAD = 600mA, SKIP = BATT)                                                                                               ILOAD = 300mA, SKIP = BATT)                                                                        ILOAD = 30mA, SKIP = BATT)

                                                                                                           MAX1820/21 toc10                                                                                                           MAX1820/21 toc11                                                                                    MAX1820/21 toc12

                                                                                                                                                                                                                                                             A

                               A                                                                                                                         A
                               B
                                                                                                                                                                                                                                                             B

                               C                                                                                                                         B                                                                                              C
                                                                                                                                                         C

                                                      400ns/div                                                                                                      400ns/div                                                                                      400ns/div

                                    A: VLX, 5V/div                                                                                                           A: VLX, 5V/div                                                                                     A: VLX, 5V/div
                                    B: INDUCTOR CURRENT, 500mA/div                                                                                           B: INDUCTOR CURRENT, 500mA/div                                                                     B: INDUCTOR CURRENT, 100mA/div

                                    C: VOUT (AC-COUPLED), 5mV/div                                                                                            C: VOUT (AC-COUPLED), 5mV/div                                                                      C: VOUT (AC-COUPLED), 5mV/div

6 _______________________________________________________________________________________
                                       WCDMA Cellular Phone 600mA
                                                              Buck Regulators

                                       Typical Operating Characteristics (continued)                                                                                                                                  MAX1820/MAX1821

(TA = +25C, unless otherwise noted.)

LIGHT-LOAD SKIP-SWITCHING WAVEFORMS                                                                                     EXITING AND ENTERING SHUTDOWN

          (VIN = 4.2V, VOUT = 1.5V,                                                                                   (VIN = 3.6V, VOUT = 3.4V, RLOAD = 15)
         LOAD = 30mA, SKIP = GND)
                                                                                                                                                                                              MAX1820/21 toc14
                                                                            MAX1820/21 toc13

A                                                                                                      VSHDN

                                                                                                       5V/div

B                                                                                                         VOUT
                                                                                                        2V/div
C
                                                                                                          IBATT
                          2s/div                                                                      0.5A/div
   A: VLX, 5V/div
   B: INDUCTOR CURRENT, 500mA/div                                                                                     2ms/div
   C: VOUT (AC-COUPLED), 20mV/div
                                                                                                       LOAD TRANSIENT (ILOAD = 20mA TO 420mA,
LOAD TRANSIENT (ILOAD = 20mA TO 420mA,
   VOUT = 1.5V, VIN = 3.6V, SKIP = BATT)                                                                  VOUT = 1.5V, VIN = 3.6V, SKIP = GND)

                                                                              MAX1820/21 toc15                                                                                     MAX1820/21 toc16

       IOUT                                                                                                   IOUT
200mA/div                                                                                              200mA/div

         VOUT                                                                                                   VOUT
AC-COUPLED                                                                                             AC-COUPLED

   100mV/div                                                                                              100mV/div

                                       COUT = 10F                                                                              COUT = 10F

               40s/div                                                                                               40s/div

                        MAX1820                                                                                    LINE TRANSIENT (VIN = 3.6V TO 4.0V,
     REF TRANSIENT (VREF = 0.23V TO 1.932V,                                                                             VOUT = 1.5V, ILOAD = 300mA)

       RLOAD = 10, VIN = 3.6V, SKIP = BATT)                                                                                                                                                         MAX1820/21 toc18

                                                                                     MAX1820/21 toc17          VIN
                                                                                                       200mV/div
VREF
1V/div

VOUT                                                                                                           VOUT
1V/div                                                                                                 AC-COUPLED

                                                                                                           20mV/div

                                                                                                                                COUT = 10F

               20s/div                                                                                               40s/div

_______________________________________________________________________________________ 7
WCDMA Cellular Phone 600mA
Buck Regulators

MAX1820/MAX1821                                                                               Typical Operating Characteristics (continued)
                                          HARMONICS (mVRMS)
(TA = +25C, unless otherwise noted.)

                                                                        OUTPUT SWITCHING HARMONICS                                              OUTPUT SWITCHING HARMONICS
                                                                                  vs. FREQUENCY                                                            vs. FREQUENCY

                                                                   (VIN = 3.8V, VOUT = 3.4V, ILOAD = 600mA)                                 (VIN = 3.8V, VOUT = 1.8V, ILOAD = 300mA)

                                                             1.6                               MAX1820/21 toc19                        1.6                                     MAX1820/21 toc20

                                                             1.2                                                    HARMONICS (mVRMS)  1.2

                                                             0.8                                                                       0.8

                                                             0.4                                                                       0.4

                                                                0                                                                      0

                                                                   0.1             1           10                                           0.1     1                          10

                                                                             FREQUENCY (MHz)                                                        FREQUENCY (MHz)

                                                                       OUTPUT SWITCHING HARMONICS                                                  OUTPUT NOISE (VIN = 3.6V,
                                                                                 vs. FREQUENCY                                                     VOUT = 1.8V, IOUT = 300mA)

                                                                   (VIN = 4.2V, VOUT = 0.4V, ILOAD = 30mA)                             4.0

                                                             1.6                               MAX1820/21 toc21                                                                MAX1820/21 toc22

         HARMONICS (mVRMS)                                   1.2                                                NOISE (V/Hz)          3.0

                                                             0.8                                                                       2.0

                                                             0.4                                                                       1.0

                                                                0                                                                      0
                                                                                                                                          0.1
                                                                   0.1             1           10                                                1     10            100 250

                                                                             FREQUENCY (MHz)                                                        FREQUENCY (MHz)

                                                                        PIN                                                                    Pin Description

MAX1820  MAX1820 MAX1821                                                              MAX1821  NAME                                              FUNCTION
  UCSP                                                                                  MAX    SKIP
         MAX                                                                UCSP              COMP          PWM/Skip-Mode Input. Drive with logic 0 to use PWM at medium
                                                                                                OUT          and heavy loads and pulse skipping at light loads. Drive with
A1                                                           1               A1       1                      logic 1 to force PWM at all loads.
                                                                                                             Compensation. Typically, connect an 82k (for MAX1821) or
A2                                                           2               A2       2                      43k (for MAX1820) series resistor and 330pF capacitor from
                                                                                                             this pin to GND to stabilize the regulator.
A3                                                           3               --       --                     Output Voltage Sense Input. Connect OUT directly to the output.

8 _______________________________________________________________________________________
                             WCDMA Cellular Phone 600mA
                                                    Buck Regulators

               PIN                                                        Pin Description (continued)                           MAX1820/MAX1821

MAX1820  MAX1820 MAX1821  MAX1821  NAME                                                          FUNCTION
  UCSP                      MAX
         MAX       UCSP             FB                      Output Feedback Sense Input. To set the output voltage,
                                                             connect FB to the center of an external resistive divider between
--       --         A3    3         REF                      the output and GND. FB voltage regulates to 1.25V.
                                    REF
A4       4          --    --        GND                      External Reference Input. Connect REF to the output of a D/A
                                   PGND                      converter for dynamic adjustment of the output voltage. REF-to-
--       --         A4    4          LX                      OUT gain is 1.76.
                                   BATT                      Internal Reference Bypass. Connect a 0.047F capacitor from
B4       5          B4    5        SHDN                      REF to GND.

C4       6          C4    6        SYNC                      Ground

C3       7          C3    7                                  Power Ground

C2       8          C2    8                                  Inductor Connection. LX connects to the drains of the internal
                                                             power MOSFETs. LX is high impedance in shutdown mode.
C1       9          C1    9                                  Supply Voltage Input. Connect BATT to a 2.6V to 5.5V source.
                                                             Bypass BATT to PGND with a low-ESR 10F capacitor.
B1       10         B1    10
                                                             Active-Low, Shutdown Control Input
                                                             Clock Synchronization Input. Drive SYNC with a 13MHz
                                                             (MAX1820X, MAX1821X) or 19.8MHz (MAX1820Y) AC-coupled
                                                             sine-wave input to synchronize power switching at 1MHz.
                                                             MAX1820Z and MAX1821 do not have SYNC capability.
                                                             Connect SYNC to GND to use the internally generated,
                                                             free-running 1MHz clock. MAX1820Z and MAX1821 SYNC pin
                                                             must be connected to GND.

_______________Detailed Description                          battery life. An additional forced PWM mode (with
                                                             optional external synchronization) switches at a con-
The MAX1820/MAX1821 PWM step-down DC-DC con-                 stant frequency, regardless of load, to provide a well-
verters are optimized for low-voltage, battery-powered       controlled spectrum in noise-sensitive applications.
applications where high efficiency and small size are        Battery life is maximized by low-dropout operation at
priorities. The MAX1821 is a general-purpose device          100% duty-cycle and a 0.1A (typ) logic-controlled
that uses external feedback resistors to set the output      shutdown mode.
voltage from 1.25V to VBATT, and the MAX1820 is
specifically intended to power a linear PA in WCDMA                                                            PWM Control
handsets. An analog control signal dynamically adjusts       The MAX1820/MAX1821 use a slope-compensated,
the MAX1820's output voltage from 0.4V to 3.4V with a        current-mode PWM controller capable of achieving
settling time <30s.                                         100% duty cycle. The current-mode control design is
                                                             capable of minimum duty cycles of less than 10%,
The MAX1820/MAX1821 operate at a high 1MHz                   ensuring a constant switching frequency with outputs
switching frequency that reduces external component          as low as 0.4V when powered from a single lithium-ion
size. Each device includes an internal synchronous rec-      (Li+) cell. Current-mode feedback provides stable
tifier that provides for high efficiency and eliminates the  switching and cycle-by-cycle current limiting for superi-
need for an external Schottky diode. The normal operat-      or load and line response and protection of the internal
ing mode uses constant-frequency PWM switching at            MOSFET and synchronous rectifier. The output voltage
medium and heavy loads, and automatically pulse              is regulated by switching at a constant frequency and
skips at light loads to reduce supply current and extend     then modulating the power transferred to the load dur-

         _______________________________________________________________________________________ 9
                 WCDMA Cellular Phone 600mA
                 Buck Regulators

MAX1820/MAX1821  BATT

                       VOLTAGE 1.25V TO                                               ERROR SIGNAL          PWM
                                          IC BIAS                                      SLOPE COMP      COMPARATOR
                       REFERENCE

                 GND                                                  0.45V TO 2.15V

                                                                                      CURRENT SENSE                PWM CONTROL      LX
                                                                                                                                 PGND
                                  TRANSIMPEDANCE                                                                   AND

                 OUT                      ERROR AMP                                                         SKIP   SKIP LOGIC
                                                                                                       COMPARATOR

                 REF                               CLAMP                              SKIP THRESHOLD

                       MAX1820                                                          13 OR             1MHz
                                                                                         18           OSCILLATOR

                                                                      COMP                                         SKIP
                                                                                  SYNC                                   SHDN

                 Figure 1. MAX1820 Simplified Functional Diagram (No SYNC for MAX1820Z)

                 BATT

                           VOLTAGE 1.25V  TO                                            ERROR SIGNAL        PWM
                         REFERENCE        IC BIAS                                        SLOPE COMP    COMPARATOR

                 GND                                                  0.45V TO 2.15V  CURRENT SENSE

                                  TRANSIMPEDANCE                                       SKIP THRESHOLD       SKIP   PWM CONTROL      LX
                                                                                                       COMPARATOR        AND     PGND
                 OUT                      ERROR AMP
                                                                                                                     SKIP LOGIC

                                                               CLAMP
                 REF

                       MAX1821                                                                             1MHz
                                                                                                       OSCILLATOR

                                                                      COMP                                         SKIP
                                                                                  SYNC                                   SHDN

                 Figure 2. MAX1821 Simplified Functional Diagram (No SYNC for MAX1821)

                 ing each cycle, using the PWM comparator. The power                                   ramp that is summed with the internal P-channel MOS-
                 transferred to the load is adjusted by changes in the                                 FET current (Figures 1 and 2).
                 inductor peak current limit during the first half of each
                 cycle, based on the output error voltage.                                             The second half of the cycle begins when the reference
                                                                                                       ramp is greater than the error voltage. The P-channel
                 A new cycle begins at each falling edge of the internal                               MOSFET is turned off, the synchronous rectifier is
                 oscillator. The controller turns on the P-channel MOS-                                turned on, and inductor current continues to flow to the
                 FET to increase the inductor current, and the slope                                   output capacitor. The output capacitor stores charge
                 compensation block initiates a new reference current                                  when the current is high and releases it when the
                                                                                                       inductor current is low, smoothing the voltage across

                 10 ______________________________________________________________________________________
                    WCDMA Cellular Phone 600mA
                                           Buck Regulators

VIN = 2.6V TO 5.5V                                                                                       4.7H          VOUT = 1.5V       MAX1820/MAX1821
                                                                                                                 4.7F
                    BATT                                      LX                                                             R1
                                                                                                                             6k
10F  0.1F

                    SHDN MAX1821 PGND

                    SYNC                                          FB
                    REF                                       COMP

      0.047F                                                                                                                        R2
                                                                                                                                     30k
                          SKIP GND                                                                       RC
                                                                                                         82k            C2*
                                                                                                                        1pF
                                                                                                          C1
                                                                                                          330pF

                                                  * CAN BE OMITTED IF CERAMIC OUTPUT CAPACITOR IS USED.

Figure 3. Standard Operating Circuit

the load. The duty cycle of a buck step-down converter        There are three steady-state operating conditions for
is ideally a ratio of the output voltage to input voltage in  the MAX1820/MAX1821 in normal mode. The device
steady-state condition.                                       performs in continuous conduction for heavy loads in a
                                                              manner identical to forced PWM mode. The inductor
The MAX1820/MAX1821 have internal switch current              current becomes discontinuous at medium loads,
limits of 1.2A (typ). If ILX exceeds this maximum, the        requiring the synchronous rectifier to be turned off
high-side FET turns off and the synchronous rectifier         before the end of a cycle as the inductor current reach-
turns on. This lowers the duty cycle and causes the out-      es zero. The device enters into skip mode when the
put voltage to droop as long as the load current              converter output voltage exceeds its regulation limit
remains excessive. There is also a synchronous rectifier      before the inductor current reaches its skip thres-
current limit of -0.85A when the device is operating in       hold level.
forced PWM mode (see the Forced PWM Operation sec-
tion). If the negative current limit is exceeded, the syn-    During skip mode, a switching cycle initiates when the
chronus rectifier is turned off, and the inductor current     output voltage has dropped out of regulation. The P-
continues to flow through its body diode until the begin-     channel MOSFET switch turns on and conducts current
ning of the next cycle or the inductor current drops to       to the output-filter capacitor and load until the inductor
zero. This means there is a limit on how much current         current reaches the skip peak current limit. Then the
the device is allowed to shuttle in response to output        main switch turns off, and the magnetic field in the
power reduction.                                              inductor collapses, while current flows through the syn-
                                                              chronous rectifier to the output filter capacitor and the
                                Normal Mode Operation         load. The synchronous rectifier is turned off when the
Connecting SKIP to GND enables MAX1820/MAX1821                inductor current reaches zero. The MAX1820/ MAX1821
normal operation (Figure 3). This allows automatic PWM        wait until the skip comparator senses a low output volt-
control at medium and heavy loads and skip mode at            age again.
light loads to improve efficiency and reduce quiescent
current to 180A. Operating in normal mode also allows                                         Forced PWM Operation
the MAX1820/MAX1821 to pulse skip when the peak               Connect SKIP to BATT for forced PWM operation.
inductor current drops below 130mA, corresponding to          Forced PWM operation is desirable in sensitive RF and
a load current of approximately 65mA.                         data-acquisition applications to ensure that switching
                                                              harmonics do not interfere with sensitive IF and data-
During skip operation, the MAX1820/MAX1821 switch             sampling frequencies. A minimum load is not required
only as needed to service the load, reducing the              during forced PWM operation since the synchronous
switching frequency and associated losses in the inter-       rectifier passes reverse-inductor current as needed to
nal switch, the synchronous rectifier, and the external       allow constant-frequency operation with no load.
inductor.

______________________________________________________________________________________ 11
                 WCDMA Cellular Phone 600mA
                 Buck Regulators

MAX1820/MAX1821  Forced PWM operation uses higher supply current with              current falls. In normal mode, the synchronous rectifier
                 no load (3.3mA typ) compared to skip mode.                        is turned off when either the output falls out of regula-
                                                                                   tion (and another on-time begins) or when the inductor
                                          100% Duty-Cycle Operation                current approaches zero. In forced PWM mode, the
                 The on-time can exceed one internal oscillator cycle,             synchronous rectifier remains active until the beginning
                 which permits operation up to 100% duty cycle. As the             of a new cycle.
                 input voltage drops, the duty cycle increases until the
                 P-channel MOSFET is held on continuously. Dropout                              SYNC Input and Frequency Control
                 voltage in 100% duty cycle is the output current multi-           The MAX1820Z and MAX1821 internal oscillator is set
                 plied by the on-resistance of the internal switch and             to a fixed 1MHz switching frequency. The MAX1820Z
                 inductor, approximately 150mV (IOUT = 600mA). Near                and MAX1821 do not have synchronizing capability
                 dropout, the on-time may exceed one PWM clock                     and the SYNC pin must be connected to GND. The
                 cycle; therefore, small-amplitude subharmonic ripple              MAX1820Y, MAX1820X, and MAX1821X are capable of
                 may occur.                                                        synchronizing to external signals. For external synchro-
                                                                                   nization, drive the SYNC pin with a 13MHz (MAX1820X
                                                                  COMP Clamp       and MAX1821X) or 19.8MHz (MAX1820Y) AC-coupled
                 The MAX1820/MAX1821 compensation network has a                    sine wave. SYNC has a perfect 13:1 (MAX1820X and
                 0.45V to 2.15V error regulation range. The clamp pre-             MAX1821X) or 18:1 (MAX1820Y) clock divider for 1MHz
                 vents COMP from rising too high or falling too low to             (MAX1820X and MAX1821X) or 1.1MHz (MAX1820Y)
                 optimize transient response.                                      switching from common system clocks. The input fre-
                                                                                   quency range for SYNC is 10MHz to 16MHz
                                                                          Dropout  (MAX1820X, MAX1821X) or 15MHz to 21MHz
                 Dropout occurs when the input voltage is less than the            (MAX1820Y). Connect SYNC to GND to use the internal
                 desired output voltage plus the IR drops in the circuit           free-running oscillator at 1MHz.
                 components. The duty cycle is 100% during this condi-
                 tion, and the main switch remains on, continuously                                                            Shutdown Mode
                 delivering current to the output up to the current limit.         Drive SHDN to GND to place the MAX1820/MAX1821 in
                 IR drops in the circuit are primarily caused by the on-           shutdown mode. In shutdown, the reference, control
                 resistance of the main switch and the resistance in the           circuitry, internal switching MOSFET, and the synchro-
                 inductor.                                                         nous rectifier turn off, reducing the supply current to
                                                                                   0.1A, and the output goes high impedance. Connect
                 During dropout, the high-side P-channel MOSFET turns              SHDN to BATT for normal operation.
                 on, and the controller enters a low-current consumption
                 mode. Every 6s (6 cycles), the MAX1820/MAX1821                                            Current-Sense Comparators
                 check to see if the device is still in dropout. The device        The MAX1820/MAX1821 use several internal current-
                 remains in this mode until the MAX1820/MAX1821 are                sense comparators. In PWM operation, the PWM com-
                 no longer in dropout.                                             parator terminates the cycle-by-cycle on-time (Figures
                                                                                   1 and 2) and provides improved load and line
                                      Undervoltage Lockout (UVLO)                  response. This allows tighter specification of the induc-
                 The MAX1820/MAX1821 do not operate with battery                   tor-saturation current limit to reduce inductor cost. A
                 voltages below the UVLO threshold of 2.35V (typ). The             second current-sense comparator used across the P-
                 BATT input remains high impedance until the supply                channel switch controls entry into skip mode. A third
                 voltage exceeds the UVLO threshold. This guarantees               current-sense comparator monitors current through the
                 the integrity of the output voltage regulation and pre-           internal N-channel MOSFET to prevent excessive
                 vents excessive current during startup and as the bat-            reverse currents and determine when to turn off the
                 tery supply voltage drops during usage.                           synchronous rectifier. A fourth comparator used at the
                                                                                   P-channel MOSFET detects overcurrent. This protects
                                            Synchronous Rectification              the system, external components, and internal
                 An N-channel synchronous rectifier eliminates the need            MOSFETs under overload conditions.
                 for an external Schottky diode and improves efficiency.
                 The synchronous rectifier turns on during the second
                 half of each cycle (off-time). During this time, the volt-
                 age across the inductor is reversed, and the inductor

                 12 ______________________________________________________________________________________
                                                                    WCDMA Cellular Phone 600mA
                                                                                           Buck Regulators

                Applications Information                                                          Compensation and Stability                       MAX1820/MAX1821
                                                                         The MAX1820/MAX1821 are externally compensated
       Setting the Output Voltage (MAX1820)                              by placing a resistor and a capacitor (RC and C1) in
The MAX1820 is optimized for highest system efficiency                   series, from COMP to GND (Figure 3). The capacitor
when applying power to a linear PA in WCDMA hand-                        integrates the current from the transimpedance amplifi-
sets. When transmitting at less than full power, the sup-                er, averaging output capacitor ripple. This sets the
ply voltage to the PA is reduced (from 3.4V to as low as                 device speed for transient responses and allows the
0.4V) to greatly reduce battery current. Figure 4 shows                  use of small ceramic output capacitors because the
the typical WCDMA PA load profile. The use of a DC-                      phase-shifted capacitor ripple does not disturb the cur-
DC converter such as the MAX1820 dramatically                            rent regulation loop. The resistor sets the proportional
reduces battery drain in these applications.                             gain of the output error voltage by a factor gm  RC.
                                                                         Increasing this resistor also increases the sensitivity of
                       3.4                                               the control loop to the output capacitor ripple.

                       3.0                                               This resistor and capacitor set a compensation zero
WCDMA PA SUPPLY VOLTAGE (V)                                              that defines the system's transient response. The load
                             1.0                                         pole is a dynamic pole, shifting the pole frequency with
                             0.4                                         changes in load. As the load decreases, the pole fre-
                                                                         quency shifts to the left. System stability requires that
                                  30               300              600  the compensation zero must be placed properly to
                                                                         ensure adequate phase margin (at least 30 at unity
                                      WCDMA PA SUPPLY CURRENT (mA)       gain). The following is a design procedure for the com-
                                                                         pensation network:
Figure 4. Typical WCDMA PA Load Profile
                                                                         1) Select an appropriate converter bandwidth (fC) to
                                                                             stabilize the system while maximizing transient
                                                                             response. This bandwidth should not exceed 1/5 of
                                                                             the switching frequency. Use 100kHz as a reason-
                                                                             able starting point.

                                                                         2) Calculate the compensation capacitor, C1, based
                                                                             on this bandwidth:

The MAX1820's output voltage is dynamically                              C1       =    VO(MAX)             1      gm      R2       2    1  fC  
adjustable from 0.4V to VBATT by the use of the REF                                    IO(MAX)           RCS             R1+R2                  
input. The gain from VREF to VOUT is internally set to                                               
1.76. VOUT can be adjusted during operation by driving
REF with an external DAC. The MAX1820 output                             Resistors R1 and R2 are internal to the MAX1820; use
responds to full-scale change in voltage and current in                  R1 = 151k and R2 = 199k as nominal values for cal-
<30s.                                                                   culations. These resistors are external to the MAX1821

       Setting the Output Voltage (MAX1821)                              (see the Setting the Output Voltage section). Using
The MAX1821 is intended for general-purpose step-                        VOMAX = 3.4V, IOMAX = 0.6A, gm = 50s, RCS = 0.75,
down applications where high efficiency is a priority.                   C1 is evaluated as:
Select an output voltage between 1.25V and VBATT by
connecting FB to a resistive divider between the output                  TIONC31  =      3.4V           1       50s         199k           
and GND (Figure 3). Select feedback resistor R2 in the                                   0.6A        0.75                151k +199k         
5k to 30k range. R1 is then given by:
                                                                                                      1              =  341pF
                                                                                           2    3.14    100kHz  
                                                   VOUT   
                                      R1  =  R2     VFB  -1              Selecting the nearest standard value of 330pF corre-
                                                                         sponds to a 103kHz bandwidth, which is still accept-
where VFB = 1.25V.                                                       able per the above criteria.

                                      ______________________________________________________________________________________ 13
                 WCDMA Cellular Phone 600mA
                 Buck Regulators

MAX1820/MAX1821  Table 1. Suggested Inductors

                    MANUFACTURER           PART NUMBER          INDUCTANCE   ESR (m)    SATURATION               DIMENSIONS
                                                                       (H)             CURRENT (A)                    (mm)
                 Coilcraft              DO1606                                   120
                 Coilcraft              LPT1606-472                    4.7   240 (max)         1.2             5.3  5.3  2.0
                 Sumida                 CDRH4D18-4R7                   4.7                     1.2             6.5  5.3  2.0
                 Sumida                 CR43                           4.7       125           0.84            552
                 Sumida                 CDRH5D18-4R1                   4.7      108.7          1.15            4.5  4.0  3.5
                                                                       4.1                     1.95            5.5  5.5  2.0
                                                                                  57

                 3) Calculate the equivalent load impedance, RL, by:         For most designs, a reasonable inductor value (LIDEAL)
                                                                             can be derived from the following equation:

                        RL              VOUT(MAX)                            LIDEAL =          VOUT(VBATT - VOUT)
                                        IOUT(MAX)                                       VBATT LIR IOUT(MAX) OSC

                 4) Calculate the compensation resistance (RC) value to      where LIR is the inductor current ripple as a percentage.
                     cancel out the dominant pole created by the output      LIR should be kept between 20% and 40% of the maxi-
                                                                             mum load current for best performance and stability.
                     load and the output capacitance:
                                                                             The maximum inductor current is:
                            1           =          1

                        2    RL COUT 2    RC C1

                 Solving for RC gives:                                       IL(MAX)    =     1+  LIR  IOUT(MAX)
                                                                                                   2

                 RC  =  RL COUT  =     3.4V     4.7F   =  80.8k           The inductor current becomes discontinuous if IOUT
                             C1          0.6A     330pF                      decreases to LIR/2 from the output current value used

                                                                             to determine LIDEAL.

                 5) Calculate the high-frequency compensation pole to                                    Input Capacitor Selection
                     cancel the zero created by the output capacitor's       The input capacitor reduces the current peaks drawn
                     equivalent series resistance (ESR):                     from the battery or input power source and reduces
                                                                             switching noise in the IC. The impedance of the input
                            1           =          1         `               capacitor at the switching frequency should be less
                                                                             than that of the input source so high-frequency switch-
                        2    RESR COUT 2    R3 C2                    ing currents do not pass through the input source.

                 Solving for C2 gives:                                       The input capacitor must meet the ripple-current
                                                                             requirement (IRMS) imposed by the switching currents.
                 C2 = RESR COUT = 4.7F 0.01 = 0.55pF                    Nontantalum chemistries (ceramic, POSCAP, or OS-
                        R3                 80.8k                             CON) are preferred due to their resistance to power-up
                                                                             surge currents:
                 In this case, C2 can be omitted due to the use of
                 ceramic capacitors. Larger output capacitors and high-                       VOUT  (VBATT  -  VOUT  )  
                 er ESR may require the use of capacitor C2.                 IRMS = ILOAD            VBATT              

                                                         Inductor Selection  For optimal circuit reliability, choose a capacitor that
                 A 4H to 6H inductor with a saturation current of at       has less than 10C temperature rise at the peak ripple
                 least 800mA is recommended for most applications.           current.
                 For best efficiency, the inductor's DC resistance should
                 be <200m, and saturation current should be >1A. See
                 Table 1 for recommended inductors and manufacturers.

                 14 ______________________________________________________________________________________
                            WCDMA Cellular Phone 600mA
                                                   Buck Regulators

                          Output Capacitor Selection       Table 2. Capacitor Selection                                MAX1820/MAX1821
The output capacitor is required to keep the output volt-
age ripple small and to ensure regulation control loop     CAPACITOR  CAPACITOR        ESR   CAPACITOR
stability. The output capacitor must have low imped-                  VALUE (F)       (m)        TYPE
ance at the switching frequency. Ceramic capacitors        CBATT                       <150
are recommended. The output ripple is approximately:       COUT          4.7 to 10     <50      Ceramic
                                                           (MAX1820)    2.2 to 4.7              Ceramic
VRIPPLE  LIR  IOUT(MAX)                                                                <150
                                                           COUT          4.7 to 10              Ceramic
( )                                                       (MAX1821)
                         1  
ESR +
  2 OSC COUT

See the Compensation Design section for a discussion       Table 3. Component Manufacturers
of the influence of output capacitance and ESR on reg-
ulation control-loop stability.                            MANUFACTURER  USA PHONE            WEBSITE
                                                                           NUMBER
The capacitor voltage rating must exceed the maximum       Coilcraft                   www.coilcraft.com
applied capacitor voltage. Consult the manufacturer's      Kemet         847-639-6400  www.kemet.com
specifications for proper capacitor derating. Avoid Y5V    Panasonic     408-986-0424  www.panasonic.com
and Z5U dielectric types due to their huge voltage and     Sumida        847-468-5624  www.sumida.com
temperature coefficients of capacitance and ESR.           Taiyo Yuden   847-956-0666  www.t-yuden.com
                                                                         408-573-4150
                      PC Board Layout and Routing
High switching frequencies and large peak currents         ______________________UCSP Reliability
make PC board layout a very important part of design.
Good design minimizes excessive EMI on the feedback        The chip-scale package (UCSP) represents a unique
paths and voltage gradients in the ground plane, both      packaging form factor that may not perform equally to a
of which can result in instability or regulation errors.   packaged product through traditional mechanical relia-
Connect the inductor, input filter capacitor, and output   bility tests. UCSP reliability is integrally linked to the
filter capacitor as close together as possible, and keep   user's assembly methods, circuit board material, and
their traces short, direct, and wide. Connect their        usage environment. The user should closely review
ground pins at a single common node in a star-ground       these areas when considering use of a UCSP package.
configuration. The external voltage-feedback network       Performance through Operating Life Test and Moisture
should be very close to the FB pin, within 0.2in (5mm).    Resistance remains uncompromised as it is primarily
Keep noisy traces (from the LX pin, for example) away      determined by the wafer-fabrication process.
from the voltage-feedback network; also, keep them
separate, using grounded copper. Connect GND and           Mechanical stress performance is a greater considera-
PGND at a single point, as close as possible to the        tion for a UCSP package. UCSPs are attached through
MAX1820/MAX1821. The MAX1820/MAX1821 evalua-               direct solder contact to the user's PC board, foregoing
tion kit manual illustrates an example PC board layout     the inherent stress relief of a packaged-product lead
and routing scheme.                                        frame. Solder joint contact integrity must be consid-
                                                           ered. Information on Maxim's qualification plan, test
                      UCSP Package Consideration           data, and recommendations are detailed in the UCSP
For general UCSP package information and PC layout         application note, which can be found on Maxim's website,
considerations, refer to the Maxim Application Note        www.maxim-ic.com.
(Wafer-Level Ultra-Chip-Board-Scale Package).
                                                           ____________________Chip Information

                                                           TRANSISTOR COUNT: 2722

______________________________________________________________________________________ 15
                 WCDMA Cellular Phone 600mA
                 Buck Regulators

MAX1820/MAX1821                                                                                   Ordering Information (continued)

                 PART                           SYNC        OUTPUT VOLTAGE               TEMP RANGE         PIN-PACKAGE                     UCSP MARK
                                            FREQ (MHz)

                 MAX1821EBC*                No Sync         Programmable           -40C to +85C                                3  4 UCSP           AAC
                 MAX1821EUB                 No Sync         Programmable           -40C to +85C                                 10 MAX             --
                 MAX1821XEBC*                               Programmable           -40C to +85C                                3  4 UCSP           AAV
                 MAX1821XEUB                    13          Programmable           -40C to +85C                                 10 MAX             --
                                                13

                 *UCSP reliability is integrally linked to the user's assembly methods, circuit board material, and environment. Refer to the UCSP
                 Reliability Notice in the UCSP Reliability section for more information.

                                                                                   Typical Operating Circuits (continued)

                                                             INPUT           BATT  LX                       OUTPUT
                                                            2.6V TO                                         1.25V TO 5.5V

                                                               5.5V

                                                                             SHDN PGND

                                                                                              FB

                                                                                 MAX1821
                                                                             SYNC COMP

                                                                             REF
                                                                               SKIP GND

                                                                                                                                 Pin Configurations

                 TOP VIEW AFTER ASSEMBLED ON PC BOARD (BUMPS AT THE BOTTOM)                       TOP VIEW

                       1                    2           3            4

                       SKIP                 COMP  OUT (FB)           REF                                                 SKIP 1             10 SYNC
                                                                                                                       COMP 2               9 SHDN
                 A     A1                   A2          A3           A4                                             OUT (FB) 3              8 BATT
                                                                                                                                            7 LX
                    SYNC                                             GND                                                  REF 4  MAX1820    6 PGND
                                                                                                                         GND 5   MAX1821
                 B     B1                                            B4
                                                                                                  ( ) ARE FOR MAX1821 ONLY.       MAX
                       SHDN                 BATT        LX  PGND

                 C     C1                   C2          C3           C4

                 ( ) ARE FOR MAX1821 ONLY.        UCSP

                 16 ______________________________________________________________________________________
                            WCDMA Cellular Phone 600mA                                                                                   MAX1820/MAX1821
                                                   Buck Regulators

                                                                                     Package Information

(The package drawing(s) in this data sheet may not reflect the most current specifications. For the latest package outline information,
go to www.maxim-ic.com/packages.)

                                   12L, UCSP 4x3.EPS

PACKAGE OUTLINE, 4x3 UCSP

21-0104                    F  1
                                1

______________________________________________________________________________________ 17
WCDMA Cellular Phone 600mA
Buck Regulators

                                                                Package Information (continued)

(The package drawing(s) in this data sheet may not reflect the most current specifications. For the latest package outline information,
go to www.maxim-ic.com/packages.)
MAX1820/MAX1821
                                                                                                                                                                                                                    10LUMAX.EPSe4X SINCHESMILLIMETERS
         10                                                                                                           10

                                                                                                                          DIM MIN MAX                       MIN MAX

                                                                                                                          A                     -   0.043   -             1.10

                                                                                                                          A1 0.002 0.006                    0.05 0.15

                                                                                                                          A2 0.030 0.037                    0.75 0.95
                                                                                                                                                            2.95 3.05
                                                                                                                          D1 0.116 0.120

                                            H                                                                             D2 0.114 0.118                    2.89 3.00

                                                                                                                          E1 0.116 0.120                    2.95 3.05
                                                                                                                                                            2.89 3.00
                   0.500.1                                                                                              E2 0.114 0.118

0.60.1                                                                                                                   H 0.187 0.199                     4.75 5.05

                                                                                                                          L 0.0157 0.0275                   0.40 0.70
                                                                                                                                                               0.940 REF
                                                                                                                          L1 0.037 REF

                                                                                                                          b 0.007 0.0106                    0.177 0.270

                 1                                                                                  1                     e                     0.0197 BSC  0.500 BSC
                        0.60.1
                                                                 BOTTOM VIEW                                              c 0.0035 0.0078                   0.090 0.200
                 TOP VIEW
                                                                                                                          S                     0.0196 REF  0.498 REF
                               D2
                                                                                                                                                0  6      0            6
A2
                                                 A   GAGE PLANE           E2                                                                 c
                                         b  A1                            E1
                               D1                                                                                            L
                                                                 SIDE VIEW                                                L1
              FRONT VIEW

                                                                                                                           PROPRIETARY INFORMATION
                                                                                                                          TITLE:

                                                                                                                            PACKAGE OUTLINE, 10L uMAX/uSOP

                                                                                                                          APPROVAL                  DOCUMENT CONTROL NO.  REV. 1

                                                                                                                                                          21-0061          I1

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implied. Maxim reserves the right to change the circuitry and specifications without notice at any time.

18 ____________________Maxim Integrated Products, 120 San Gabriel Drive, Sunnyvale, CA 94086 408-737-7600

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