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MD118A

器件型号:MD118A
厂商名称:SITI
厂商官网:http://www.siti.com.tw/
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器件描述

8-BIT DAC VCM Driver with I2C Interface

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MD118A器件文档内容

11-MD118A

           Version     : A.004
           Issue Date  : 2007-08-07
           File Name   : SP-MD118A-A.004.doc

           Total Page  : 20

8-BIT DAC VCM Driver with I2C Interface

            9  7  1

                SILICON TOUCH TECHNOLOGY INC.

               9-4F-3, Prosperity Rd I, Science-Based Industrial Park
                          Hsinchu, Taiwan, R.O.C.

                 Tel886-3-5727171 Fax886-3-5727390
            

                     SILICON TOUCH TECHNOLOGY INC.

11-MD118A

             8-Bit DAC VCM Driver with I2C Interface

General Specifications

The 11-MD118A is a VCM driver IC with I2C interface control that is capable of
programmable output current sinking. It has a built-in internal voltage reference and
operates in a wide supply voltage range from 2.4V to 5.5V. The DAC is controlled by a
2-wire I2C serial interface which operates in I2C fast mode (400 kHz). The 11-MD118A is
designed for applications like image stabilization, auto-focus, and optical zoom in camera
phones, digital still cameras, and other portable module devices.

Features and Benefits

      z Programmable output current sinking
      z I2C serial interface
      z 8-BIT DAC resolution
      z 2.4V 5.5V power supply
      z Low voltage control for digital pin (PD, SDA, SCL)
      z Power down operation
      z Power on reset
      z Constant current control
      z Ultra small package: WLCSP1(0.84*1.84*0.5 mm), WLCSP2(1.0*2.0*0.45 mm)

          and DFN10 (3*3*0.8 mm)

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                     SILICON TOUCH TECHNOLOGY INC.

Pin Assignment

Pin Assignment of DFN10 (3*3*0.8mm)

Pin Descriptions

Pin NO.  Pin Name    Description
    1       VDD      Power Supply Pin
    2        PD      Digital Input: Power Down Mode(Low power down, High operation)
    3        NC
    4       VSS      Ground Pin
    5        NC
    6        NC      I2C Interface Data
    7       SDA      I2C Interface Data
    8       SCL      Analog Output : Programmable FSR Current Sinking
    9       SEN      Analog Output : Output Current Sink
   10       SINK

1. The I2C slave 7-bit address of 11-MD118A is 0001-1xx.

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SILICON TOUCH TECHNOLOGY INC.

Pin Assignment of WLCSP1 (0.84*1.84*0.5mm)

                               TOP View

                               A             B

                     1

                     2

                     3

                     4

Pin NO.  Pin Name                                        Description
   A1       SEN
   A2        PD          Analog Output : Programmable FSR Current Sinking
   A3       SDA         Digital Input: Power Down Mode(Logic `L': power down)
   A4       SCL
   B4       VSS                                  I2C Interface Data
   B3       VSS                                  I2C Interface Data
   B2      SINK
   B1       VDD                                      Ground Pin
                                                     Ground Pin
                                    Analog Output : Output Current Sink
                                                    IC Power Pin

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                     SILICON TOUCH TECHNOLOGY INC.

Pin Assignment of WLCSP2 (1.0*2.0*0.45mm)

                                             TOP View

Pin NO.  Pin Name                                     Description
  WL1       SEN
  WL2        PD       Analog Output : Programmable FSR Current Sinking
  WL3       SDA      Digital Input: Power Down Mode(Logic `L': power down)
  WL4       SCL
  WL5       VSS                               I2C Interface Data
  WL6       VSS                               I2C Interface Data
  WL7       VDD
  WL8      SINK                                   Ground Pin
                                                  Ground Pin
                                              Power Supply Pin
                                 Analog Output : Output Current Sink

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                                                    Symbol          Rating         Unit
                                                      VDD
                     SILICON TOUCH TECHNOLOGY INC.     VIN             5.5              V
                                                      IOUT
Absolute Maximum Ratings                              TOPR        VDD+0.4               V
                                                      TSTG
Unless otherwise noted, TA= 25                                         130            mA
                        Characteristic
                                                                  -40 ~ 125           C
       Supply Voltage
       Input Voltage                                              -65 ~ 150           C
       Maximum Output Current
       Operating Temperature Range
       Storage Temperature Range

Electrical Characteristic

Unless otherwise noted, TA= 25, VDD = 2.8 V and VCM loading = 28.5

Item                     Sym.                       Condition               Limit              Unit
                                                                            Typ.   Max.
                                                                    Min.
Power Supply                                                                 2.8
                                                                     2.4      -
Supply Voltage           VDD                                          -            5.5     V
                                                                      -      3.5
Supply Current           IPD PD = L (Power down mode)                              0.5 uA
                                                                  0.6*VDD     -
( IDD )                  IDD PD = H (Operation mode)                -0.4      -    4       mA

PD, SDA, SCL digital control pin                                              8
                                                                            0.8
Input Voltage "H"        VIH -                                              0.8   VDD+0.4 V
                                                                                   0.2*VDD V
Input Voltage "L"        VIL -                                                5
                                                                            380
Parameters                                                                  0.44

Resolution                                                                  120            Bits

INL                                                                                1 LSB

DNL                                                                                1 LSB

Zero Code Error          IOS @ RSEN = 3.3                                          7       mA

Full Scale Voltage VFSR Voltage on the SEN Pin                    360              400 mV

Least Significant Bit LSB @ RSEN = 3.3                            0.42             0.46 mA

Output Current Settling  ts       VDD = 2.8V, CL=1  F ,                            200 s

Time                                   @ RSEN = 3.3 ,

                                  VCM( 28.5 , 460H )

Saturation Voltage VSAT IOUT = 120 mA                               -        0.1   0.15    V

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                                                                         VDD

                     SILICON TOUCH TECHNOLOGY INC.                         1

Block Diagram

(DFN10)

                              PD

                                       2

                                              Voltage Reference

SCL 8  I2C Interface  DAC                                        Output       10 SINK
SDA 7                                                            Driver

         4                                                         9

       VSS                                                       SEN

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                     SILICON TOUCH TECHNOLOGY INC.

Terminology

Resolution
The DAC resolution is defined by the number of distinct analog levels corresponding to the
number of bits it uses.
N-bit resolution -> 2N distinct analog levels
Differential Nonlinearity (DNL) error
The variation in analog step sizes away from 1 LSB by any two adjacent codes. Usually,
gain and offset errors have been removed.
Integral Nonlinearity (INL)
It is the deviation of actual transfer response from a straight line. Usually, INL error is
referred to as the maximum INL error.
Zero-Code Error
Zero-Code error is the output error as the bits `0000-0000-00' are loaded into DAC register.
Full Scale Voltage
Full scale voltage is the maximum output voltage of the I2C DAC (SEN pin) as the bits
`1111-1111-00' are loaded into 11-MD118A.
Sink Current
Sink Current is the input current driven by the power MOS embedded in the 11-MD118A.

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                     SILICON TOUCH TECHNOLOGY INC.

Data Format

11-MD118A Write Mode
When in the write mode, data is written to the 11-MD118A and shifted step-by-step into the
16-bit input register. When all data has been loaded in and master signal receives a STOP
condition, the loaded data in the input register is transferred to the DAC.

11-MD118A Read Mode
When 11-MD118A is in the write mode, data is read back from IC to master in the same bit
order.

SP-MD118A-A.004.doc  VersionA.004  Page8
         

          SILICON TOUCH TECHNOLOGY INC.

Table

                        MSB                                        LSB

Serial Data Bits 7 6 5 4 3 2 1 0 7 6 5 4 3 2 1 0

Input Register R15 R14 R13 R12 R11 R10 R09 R08 R07 R06 R05 R04 R03 R02 R01 R00

Function  SPD X D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 X X X X

z SPD (Soft Power Down, 2nd standby mode): L is for IC active, and H just reset the

DAC registers (D9~D0 -> 0) without shutdown analog cells for fast rising speed of

output constant current. Regarding to all kinds of IC operation situations please refers

to following table.

          PD                             SPD           IC status

                     L                   -             Power down

                     H                   L             IC Active

                                         H             Soft power down

z X denotes "Don't care/Unused".
z D(n), n = 2~9, are for 8-bit DAC data programming while D1 and D0 are forced to

logic 0 assignment in order to guarantee 8-bit DAC resolution. The diagram shows the

example of write mode.

SP-MD118A-A.004.doc                      VersionA.004                   Page9
                 

                 SILICON TOUCH TECHNOLOGY INC.

Performance Characteristic

1. Typical DNL Plot

                                                                Typical DNL Plot @VDD=2.8V, 25degree
           1

           0.8

           0.6

           0.4

DNL (LSB)  0.2

           0

           -0.2

           -0.4

           -0.6

           -0.8

           -1        50                                    100                150                     200     250

                                                                DIGITAL Code                                  250

2. Typical INL Plot                                                                                        Page10

                                                           Typical INL Plot @VDD=2.8V, 25degree

                        1INL (LSB)
                     0.8
                     0.6                                   100                150                     200
                     0.4
                     0.2                                        DIGITAL Code

                        0                                  VersionA.004
                    -0.2
                    -0.4
                    -0.6
                    -0.8

                       -1
                                                       50

SP-MD118A-A.004.doc
            

            SILICON TOUCH TECHNOLOGY INC.

3. Output Sink Current Plot                                 Isink vs. DAC code @ different temperatures

                     110Isink (mA)                                                                            -40 degree
                     100                                                                                      25 degree
                                                            100  150                                     200  80 degree
                      90
                      80                                                                                                    250
                      70
                      60
                      50
                      40
                      30
                      20
                      10

                                                        50

                                                                 DIGITAL Code

4. Maximum Settling Time ( Which is current of SINK, ISINK, from 0 to maximum constant current)

SP-MD118A-A.004.doc                                         VersionA.004                                      Page11
            

                     SILICON TOUCH TECHNOLOGY INC.

5. Saturation voltage (ISINK@120mA)

11-MD118A

VDD = 2.8V

                                                                  Vsat (mV)
                                                                  Iout (mA)

SP-MD118A-A.004.doc                                 VersionA.004             Page12
            

                     SILICON TOUCH TECHNOLOGY INC.

Application Circuit

                                                                            Compensation Capacitor

                                                                                     CL= 1 F

                                                                                              VCM

                     VDD

                                                            10 F                              IL
                                                    11-MD118A
Rp          Rp

                                                                                           1                  10

                                                                                        VDD   SINK

                                         SDA                 I2C Interface                         Output
                                                              8-BIT DAC                            Driver
                                                          7
I2C MASTER                                                   PD             VSS               SEN
   DEVICE                                 SCL
                                                                    2                4                     9
                                                          8
                                                                                                            RSEN
                     I2C SLAVE
                      DEVICE

            PD = L (power down mode)
            PD = H (IC operation)

The Least Significant Bit (LSB) driving current of Voice Coil Actuator is determined by
RSEN.
For example, RSEN= 3.3.
The Full Scale Voltage (VFSR) of SEN is 365mV and the Zero Code Error (IOS) is 5mA.
The LSB driving current of Voice Coil Actuator is

                                                                                                       .

If input digital code is 0111-1111-00 (D9~D2 can be programmable, and D1~D0 are forced
to logic 0).

The driving current of Voice Coil Actuator (IL) is

              IL = IOS + code* LSB = 5mA +127 * 414uA  57.6mA

SP-MD118A-A.004.doc                                 VersionA.004                                   Page13
            

                     SILICON TOUCH TECHNOLOGY INC.

Application Notes

      z The 11-MD118A is a constant current control IC for application in Auto-Focus. The
            supply voltage range VDD of 11-MD118A is from 2.4V to 5.5V. The input range of
            digital control pin PD, and digital I/O pins SCL and SDA, are defined such that
            logic "H" is from 0.6*VDD to VDD+0.4V and logic "L" is from 0.4V to 0.2*VDD.

      z The PD pin is the enable pin of 11-MD118A. Logic high level (PD = H) is for IC
            operation. On the other hand, its logic low level (PD = L) puts the chip into power
            down mode for power saving. It is recommended to keep PD at low level (PD = L)
            before operation to reach the maximum efficiency of power saving, especially for
            applications in portable devices.

      z In order to ensure the stability of output current, a compensation capacitance CL
            is suggested to be placed across the two terminals of VCM. The suggested value
            of CL is about 1uF and could be fine tuned for different VCM. The idea is to use
            frequency response compensation to ensure stability when VCM is operating.

      z In order to guarantee 8-bit DAC resolution, DAC data, D1 and D0 are set to logic
            0 only. There are 8-bit DAC data, D9~D2, are used for VCM constant current
            control via the two I2C serial data lines, SCL and SDA. If all 10 bits are used for
            DAC programming in an attempt to reach 10-bit DAC resolution, the DNL might
            get larger than 1 LSB due to glitch effect. In order to guarantee output current
            monotonically increases as the DAC code increases, it is suggested to utilize only
            8-bit data programming to reach a better performance.

      z The exposed paddle on the 11-MD118A should be soldered to ground to ensure
            the optimal thermal dissipation performance.

SP-MD118A-A.004.doc  VersionA.004  Page14
        

             SILICON TOUCH TECHNOLOGY INC.

z IC packaging(WLCSP2) Power Dissipation

      The power consumption of IC varies widely with supply voltage, output current,
      and actuator loading. It is important to ensure the application does not exceed the
      allowable power dissipation of the IC package. The recommended Power
      De-rating Curve, power dissipation versus ambient temperature is depicted as
      follows. The work is done under JEDEC51-9.

                                                      Power De-rating Curve

                                             1200

                     Power Dissipation (mW)  1000

                                             800

                                             600

                                             400

                                             200

                                             0

                                                   0  10 20 30 40 50 60 70 80 90

                                                      Ambient Temp. TA(oC)

SP-MD118A-A.004.doc                                   VersionA.004                Page15
            

                     SILICON TOUCH TECHNOLOGY INC.

Package Specification
(DFN-10)

SYMBOL  MIN.         DIMENSION                      MAX.          MIN.  DIMENSION   MAX.
        0.70              (mm)                      0.80           28        (mil)    32
     A  0.00                                        0.05            0                 2
    A1                   NOM.                                               NOM.
    A3  0.18              0.75                      0.30            7         30      12
     b  2.90              0.02                      3.10          114         0.8    122
     D  2.10          0.203 REF                     2.30           83                 91
    D1  2.90              0.25                      3.10          114       8 REF    122
     E  1.10              3.00                      1.30           86         10      91
    E1  0.45              2.20                      0.65           18         118     26
     L                    3.00                                                87
     e                    1.20                                                118
    e1                    0.55                                                87
                     0.50 BASIC                                               22
                     2.00 BASIC
                                                                         20 BASIC
                                                                         79 BASIC

SP-MD118A-A.004.doc                                 VersionA.004        Page16
        

             SILICON TOUCH TECHNOLOGY INC.

Package Specifications (WLCSP1) (size: 0.84*1.84*0.5 mm)

                                                 Top View

                                                              E

                     A1                  B1

                     b

                     A2                  B2

                     A3                  B3

                     A4                  B4

                     L2
                                     e2

SYMBOL                   MIN.                DIMENSION  MAX.
                         0.445                    (mm)  0.555
     A                   0.17                           0.23
    A1                   0.275                   NOM.   0.325
     S                   0.24                     0.50  0.28
     b                   1.79                      0.2  1.89
     D                   0.789                   0.300  0.889
     E                                            0.26
    e1                   0.295                    1.84  0.345
    e2                   0.195                   0.839  0.245
    L1                                             0.4
    L2                                             0.4
                                                 0.320
                                                 0.220

SP-MD118A-A.004.doc                      VersionA.004          Page17
            

                     SILICON TOUCH TECHNOLOGY INC.

Package Specifications (WLCSP2) (size: 1.0*2.0*0.45 mm)

                                                       Top View

                                                                       E

                     WL1                 WL8
                       b                 WL7

                     WL2

                     WL3                 WL6

                     WL4                 WL5

                     L2
                                     e2

SYMBOL                    MIN.                DIMENSION  MAX.
                          0.40                     (mm)  0.50
     A                    0.08                           0.12
    A1                    0.32                    NOM.   0.38
    A2                    0.26                     0.45  0.30
     b                    1.95                     0.10  2.05
     D                    0.95                     0.35  1.05
     E                    0.48                     0.28  0.52
    e1                    0.48                     2.00  0.52
    e2                    0.22                     1.00  0.28
    L1                    0.22                     0.50  0.28
    L2                                             0.50
                                                   0.25
                                                   0.25

SP-MD118A-A.004.doc                      VersionA.004                     Page18


SILICON TOUCH TECHNOLOGY INC.

The products listed herein are designed for ordinary electronic applications, such as
electrical appliances, audio-visual equipment, communications devices and so on.
Hence, it is advisable that the devices should not be used in medical instruments,
surgical implants, aerospace machinery, nuclear power control systems,
disaster/crime-prevention equipment and the like. Misusing those products may
directly or indirectly endanger human life, or cause injury and property loss.

Silicon Touch Technology, Inc. will not take any responsibilities regarding the
misusage of the products mentioned above. Anyone who purchases any products
described herein with the above-mentioned intention or with such misused
applications should accept full responsibility and indemnify. Silicon Touch Technology,
Inc. and its distributors and all their officers and employees shall defend jointly and
severally against any and all claims and litigation and all damages, cost and
expenses associated with such intention and manipulation.

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