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NUF6410MN

器件型号:NUF6410MN
厂商名称:ON Semiconductor(安森美)
厂商官网:http://www.onsemi.cn
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器件描述

6-Channel EMI Filter with Integrated ESD Protection

NUF6410MN器件文档内容

NUF6410MN

6-Channel EMI Filter with                                                                   http://onsemi.com
Integrated ESD Protection
                                                                                                               MARKING
  The NUF6410MN is a six-channel (C-R-C) Pi-style EMI filter                                                   DIAGRAM
array with integrated ESD protection. Its typical component values of
R = 100 W and C = 7 pF deliver a cutoff frequency of 250 MHz and                                               1
stop band attenuation greater than -20 dB from 800 MHz to 3.0 GHz.
                                                                                            12                    64
  This performance makes the part ideal for parallel interfaces with                                   DFN12
data rates up to 167 Mbps in applications where wireless interference                                             10
must be minimized. The specified attenuation range is very effective                        CASE 506AD            MG
in minimizing interference from 2G/3G, GPS, Bluetooth and
WLAN signals.                                                                          1                          G

  The NUF6010MU is available in the low-profile 12-lead 1.35 mm                     6410 = Specific Device Code
x 3.0 mm DFN12 surface mount package.
                                                                                    M       = Date and Assembly Location
Features/Benefits
                                                                                    G       = Pb-Free Package
8.0 kV ESD Protection on each channel (IEC61000-4-2 Level 4,
                                                                                    (Note: Microdot may be in either location)
   Contact Discharge)
                                                                                       ORDERING INFORMATION
R/C Values of 100 W and 7 pF deliver Exceptional S21 Performance
                                                                                    Device  Package            Shipping
   Characteristics of 250 MHz f3dB and -20 dB Stop Band Attenuation
   from 800 MHz to 3.0 GHz                                                          NUF6410MNT1G DFN12 3000 / Tape & Reel
                                                                                                              (Pb-Free)
Integrated EMI/ESD System Solution in DFN Package Offers
                                                                                    For information on tape and reel specifications,
   Exceptional Cost, System Reliability and Space Savings                            including part orientation and tape sizes, please
                                                                                     refer to our Tape and Reel Packaging Specifications
This is a Pb-Free Device                                                           Brochure, BRD8011/D.

Applications

EMI Filtering for LCD and Camera Data Lines
EMI Filtering and Protection for I/O Ports and Keypads

                                                                           0

                                                                           -5

                                                                           -10

                                                                           -15

Filter + ESDn          R = 100 W                  Filter + ESDn  S21 (dB)  -20
               Cd = 7 pF Cd = 7 pF
                                                                           -25

                                                                           -30

               See Table 1 for pin description                             -35

                                                                           -40

                                                                           -45      10.0E+6 100.0E+6 1.0E+9 10.0E+9
                                                                            1.0E+6

                                                                                       FREQUENCY (Hz)

               Figure 1. Electrical Schematic                                   Figure 2. Typical Insertion Loss Characteristic

Semiconductor Components Industries, LLC, 2009                 1                          Publication Order Number:
                                                                                                           NUF6410MN/D
August, 2009 - Rev. 5
                                                          NUF6410MN

                                                   1 2 3 4 56

                                                                     GND

                                                   12 11 10 9 8 7
                                                                (Bottom View)

                                                       Figure 3. Pin Diagram

Table 1. FUNCTIONAL PIN DESCRIPTION

            Filter                         Device Pins                                  Description

            Filter 1                       1 & 12       Filter + ESD Channel 1
                                                        Filter + ESD Channel 2
            Filter 2                       2 & 11       Filter + ESD Channel 3
                                                        Filter + ESD Channel 4
            Filter 3                       3 & 10       Filter + ESD Channel 5
                                                        Filter + ESD Channel 6
            Filter 4                       4&9          Ground

            Filter 5                       5&8

            Filter 6                       6&7

Ground Pad                                 GND

MAXIMUM RATINGS

                                 Parameter                                         Symbol            Value       Unit

ESD Discharge IEC61000-4-2                              Contact Discharge              VPP           8.0         kV

DC Power per Resistor                                                                   PR           100         mW

DC Power per Package                                                                    PT           600         mW

Operating Temperature Range                                                            TOP           -40 to 85   C

Storage Temperature Range                                                          TSTG              -55 to 150  C

Maximum Lead Temperature for Soldering Purposes (1.8 in from case for 10 seconds)       TL           260         C

Stresses exceeding Maximum Ratings may damage the device. Maximum Ratings are stress ratings only. Functional operation above the
Recommended Operating Conditions is not implied. Extended exposure to stresses above the Recommended Operating Conditions may affect
device reliability.

ELECTRICAL CHARACTERISTICS (TJ = 25C unless otherwise noted)

            Parameter                      Symbol       Test Conditions            Min      Typ      Max         Unit

Maximum Reverse Working Voltage            VRWM                                                           5.0    V

Breakdown Voltage                          VBR          IR = 1.0 mA                6.0      7.0                  V

Leakage Current                            IR           VRWM = 3.3 V                        10       100         nA

Resistance                                 RA           IR = 20 mA                 85       100      115         W

Diode Capacitance                          Cd           VR = 2.5 V, f = 1.0 MHz             7.0           9.0    pF

Line Capacitance                           CL           VR = 2.5 V, f = 1.0 MHz             14            18     pF

3 dB Cut-Off Frequency (Note 1)            f3dB         Above this frequency,               250                  MHz

                                                   appreciable attenuation occurs

6 dB Cut-Off Frequency (Note 1)            f6dB         Above this frequency,               400                  MHz

                                                   appreciable attenuation occurs

1. 50 W source and 50 W load termination.

                                                        http://onsemi.com
                                                                     2
                                                                 NUF6410MN

                                   TYPICAL PERFORMANCE CURVES (TA= 25C unless otherwise specified)

                        0                                                                           0

                        -5                                                                          -10

                        -10                                                                         -20

                        -15                                                                         -30

S21 (dB)                -20                                                         S41 (dB)
                                                                                                                         -40

                        -25

                                                                                                                         -50
                        -30

                        -35                                                                         -60

                        -40                                                                         -70

                        -45                                                                         -80                                                           1.E
                        1.0E+6  10.0E+6 100.0E+6 1.0E+9               10.0E+9                       1.E+06                         1.E+07  1.E+08      1.E+09

                                   FREQUENCY (Hz)                                                                                  FREQUENCY (Hz)

                                Figure 4. Typical Insertion Loss Characteristic                                               Figure 5. Typical Analog Crosstalk

                        2                                                                           110

NORMALIZED CAPACITANCE                                                                              108

                        1.5                                                                         106

                                                                                    RESISTANCE (W)  104

                                                                                                    102

                        1                                                                           100

                                                                                                    98

                        0.5                                                                         96

                                                                                                    94

                                                                                                    92

                        0                                                                           90

                             0  1  2  3                 4                        5                  -40                       -20  0       20      40  60         80

                                   REVERSE VOLTAGE (V)                                                                             TEMPERATURE (C)

                                   Figure 6. Typical Capacitance vs.                                                          Figure 7. Typical Resistance over Temperature
                                          Reverse Biased Voltage

                                (Normalized Capacitance, Cd @ 2.5 V)

                                                           http://onsemi.com
                                                                        3
                               NUF6410MN

Theory of Operation                                            approximation of a square wave, shown below in
  The NUF6410MN combines ESD protection and EMI                Equations 1 and 2 in the Fourier series approximation.

filtering conveniently into a small package for today's size     From this it can be seen that a square wave consists of odd
constrained applications. The capacitance inherent to a        order harmonics and to fully construct a square wave n must
typical protection diode is utilized to provide the            go to infinity. However, to retain an acceptable portion of the
capacitance value necessary to create the desired frequency    waveform, the first two terms are generally sufficient. These
response based upon the series resistance in the filter. By    two terms contain about 85% of the signal amplitude and
combining this functionality into one device, a large number   allow a reasonable square wave to be reconstructed.
of discrete components are integrated into one small           Therefore, to reasonably pass a square wave of frequency x
package saving valuable board space and reducing BOM           the minimum filter bandwidth necessary is 3x. All
count and cost in the application.                             ON Semiconductor EMI filters are rated according to this
                                                               principle. Attempting to violate this principle will result in
Application Example                                            significant rounding of the waveform and cause problems in
  The accepted practice for specifying bandwidth in a filter   transmitting the correct data. For example, take the filter
                                                               with the response shown in Figure 8 and apply three
is to use the 3 dB cutoff frequency. Utilizing points such as  different data waveforms. To calculate these three different
the 6 dB or 9 dB cutoff frequencies results in signal          frequencies, the 3 dB, 6 dB, and 9 dB bandwidths will be
degradation in an application. This can be illustrated in an   used.
application example. A typical application would include
EMI filtering of data lines in a camera or display interface.  Equation 1:
In such an example it is important to first understand the
signal and its spectral content. By understanding these                      +  1  )  2     S   a       1              *
things, an appropriate filter can be selected for the desired  x(t)             2     p  n  +    1  2n  *  1  sin((2n     1)w0t)       (eq. 1)
application. A typical data signal is pattern of 1's and 0's
transmitted over a line in a form similar to a square wave.    Equation 2 (simplified form of Equation 1):
The maximum frequency of such a signal would be the
pattern 1-0-1-0 such that for a signal with a data rate of       x(t)
100 Mbps, the maximum frequency component would be             +     1  )       2  sin(w    0t)  )  sin(3w  0t)  )  sin(5w0t)  )  AAA  (eq. 2)
50 MHz. The next item to consider is the spectral content of         2          p      1                 3               5
the signal, which can be understood with the Fourier series

                                                                                   -3 dB
                                                                                        -6 dB
                                                                                            -9 dB

Magnitude (dB)                                                 f1

                                                                    f2
                                                                         f3

                100k  1M  10M                                  100M                         1G                   10G

                               Frequency (Hz)

                          Figure 8. Filter Bandwidth

  From the above paragraphs it is shown that the maximum       multiply the result by two). The following table gives the
supported frequency of a waveform that can be passed           bandwidth values and the corresponding maximum
through the filter can be found by dividing the bandwidth by   supported frequencies and the third harmonic frequencies.
a factor of three (to obtain the corresponding data rate

                               http://onsemi.com
                                            4
                              NUF6410MN

Table 2. Frequency Chart                                          with a frequency of 66.67 MHz is input to this same filter,
                                                                  the third harmonic term is significantly attenuated. This
Bandwidth  Maximum Supported  Third Harmonic                      serves to round the signal edges and skew the waveform, as
                  Frequency      Frequency                        is shown in Figure 9b. In the case that a 100 MHz signal is
                                   100 MHz                        input to this filter, the third harmonic term is attenuated even
3 dB     33.33 MHz (f1)                                         further and results in even more rounding of the signal edges
100 MHz                            200 MHz                        as is shown in Figure 9c. The result is the degradation of the
                                                                  data being transmitted making the digital data (1's and 0's)
6 dB     66.67 MHz (f2)          300 MHz                        more difficult to discern. This does not include effects of
200 MHz                                                           other components such as interconnect and other path losses
                                                                  which could further serve to degrade the signal integrity.
9 dB     100 MHz (f3)                                           While some filter products may specify the 6 dB or 9 dB
300 MHz                                                           bandwidths, actually using these to calculate supported
                                                                  frequencies (and corresponding data rates) results in
  Considering that 85% of the amplitude of the square is in       significant signal degradation. To ensure the best signal
the first two terms of the Fourier series approximation most      integrity possible, it is best to use the 3 dB bandwidth to
of the signal content is at the fundamental (maximum              calculate the achievable data rate.
supported) frequency and the third harmonic frequency. If a
signal with a frequency of 33.33 MHz is input to this filter,
the first two terms are sufficiently passed such that the signal
is only mildly affected, as is shown in Figure 9a. If a signal

           Input Waveform                                         Output Waveform

                              a) Frequency = f1

           Input Waveform                                         Output Waveform

                              b) Frequency = f2

           Input Waveform                                         Output Waveform

                              c) Frequency = f3

                           Figure 9. Input and Output Waveforms of Filter

                              http://onsemi.com
                                           5
                                                                  NUF6410MN

                                                            PACKAGE DIMENSIONS

                                                            DFN12 3.0x1.35, 0.5P
                                                               CASE 506AD-01
                                                                     ISSUE J

      A                                 2X                                                             NOTES:
      B                                                                                                 1. DIMENSIONING AND TOLERANCING PER
                                          0.15 C                                                             ASME Y14.5M, 1994.
                      D                                                                                 2. CONTROLLING DIMENSION: MILLIMETER.
                                                                                                        3. DIMENSION b APPLIES TO PLATED
                                                           (A3)                                              TERMINAL AND IS MEASURED BETWEEN
                                                                                                             0.25 AND 0.30 MM FROM TERMINAL.
                E                                                                                       4. COPLANARITY APPLIES TO THE EXPOSED
                                                                                                             PAD AS WELL AS THE TERMINALS.
2X                                                                                                      5. EXPOSED PADS CONNECTED TO DIE FLAG.
                                                                                                             USED AS TEST CONTACTS.
      0.15 C
                                                       EXPOSED Cu                                                                          MILLIMETERS
             PIN ONE
       REFERENCE      TOP VIEW                                                                                     DIM MIN MAX

                                                                                                                   A 0.80 1.00

                                                                                                                   A1 0.00 0.05

                                                (A3)                                                               A3 0.20 REF

                                                                                                                   b 0.18 0.30

      0.10 C                                                                                                       D 3.00 BSC

                                                       A                       EDGE OF PACKAGE                     D2 2.10 2.30
                                                                                                                   E 1.35 BSC
                                                                 SEATING
12 X  0.08 C          SIDE VIEW                                  PLANE                       L                     E2 0.20 0.40
                                            A1                                                                      e 0.50 BSC
                                                            C
                                                                                                                   K 0.20 ---

                                                                                                                   L 0.20 0.40

                                                                           L1                                      L1 0.00 0.15

           DETAIL A            D2                      EXPOSED PAD              DETAIL A        SOLDERING FOOTPRINT*
                                 e
      12X L                                                                      OPTIONAL                               0.479
                      1                                                        CONSTRUCTION                             0.019
                                    6           E2
                      12
                                                                   2X             0.265
                                                            0.2 X 0.25 MM         0.010

                                                                NOTE 5

      12X K                         7

                                        12X b

                                                       0.10 C A B

                      BOTTOM VIEW                      0.05 C NOTE 3

                                                                               0.500                                                                    2.352
                                                                               0.020                                                                    0.093
                                                                               Pitch

                                                                                                0.199

                                                                                                0.008                                      0.351

                                                                                                                                           0.014
                                                                                                                                             SCALE 16:1
                                                                                                                                                         mm
                                                                                                                                                        inches

                                                                               *For additional information on our Pb-Free strategy and soldering
                                                                                details, please download the ON Semiconductor Soldering and
                                                                                Mounting Techniques Reference Manual, SOLDERRM/D.

Bluetooth is a registered trademark of Bluetooth SIG.

ON Semiconductor and  are registered trademarks of Semiconductor Components Industries, LLC (SCILLC). SCILLC reserves the right to make changes without further notice

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"Typical" parameters which may be provided in SCILLC data sheets and/or specifications can and do vary in different applications and actual performance may vary over time. All

operating parameters, including "Typicals" must be validated for each customer application by customer's technical experts. SCILLC does not convey any license under its patent rights

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