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RT9193

器件型号:RT9193
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厂商名称:RICHTEK [Richtek Technology Corporation]
厂商官网:http://www.richtek.com/
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RT9193器件文档内容

                                                                                          RT9193

300mA, Ultra-Low Noise, Ultra-Fast CMOS LDO Regulator

General Description                                            Features

The RT9193 is designed for portable RF and wireless            z Ultra-Low-Noise for RF Application
applications with demanding performance and space              z Ultra-Fast Response in Line/Load Transient
requirements. The RT9193 performance is optimized for          z Quick Start-Up (Typically 50us)
battery-powered systems to deliver ultra low noise and         z < 0.01uA Standby Current When Shutdown
low quiescent current. A noise bypass pin is available for     z Low Dropout : 220mV @ 300mA
further reduction of output noise. Regulator ground current    z Wide Operating Voltage Ranges : 2.5V to 5.5V
increases only slightly in dropout, further prolonging the     z TTL-Logic-Controlled Shutdown Input
battery life. The RT9193 also works with low-ESR ceramic       z Low Temperature Coefficient
capacitors, reducing the amount of board space necessary       z Current Limiting Protection
for power applications, critical in hand-held wireless         z Thermal Shutdown Protection
devices. The RT9193 consumes less than 0.01uA in               z Only 1uF Output Capacitor Required for Stability
shutdown mode and has fast turn-on time less than 50us.        z High Power Supply Rejection Ratio
The other features include ultra low dropout voltage, high     z Custom Voltage Available
output accuracy, current limiting protection, and high ripple  z RoHS Compliant and 100% Lead (Pb)-Free

rejection ratio. Available in the SC-70-5, SOT-23-5,           Applications
TSOT-23-5, WDFN-6L 2x2 and MSOP-8 packages.

Ordering Information                                           z CDMA/GSM Cellular Handsets
                                                               z Battery-Powered Equipment
RT9193-                                                        z Laptop, Palmtops, Notebook Computers
                                                               z Hand-Held Instruments
         Package Type                                          z PCMCIA Cards
         U5 : SC-70-5                                          z Portable Information Appliances
         B : SOT-23-5
         J5 : TSOT-23-5                                        Marking Information
         QW : WDFN-6L 2x2 (W-Type)
         F : MSOP-8

         Operating Temperature Range
         P : Pb Free with Commercial Standard For marking information, contact our sales representative

         G : Green (Halogen Free with Commer- directly or through a Richtek distributor located in your

                    cial Standard)                             area, otherwise visit our website for detail.

                          Output Voltage                       Typical Application Circuit
                          15 : 1.5V
                          16 : 1.6V                              VIN              RT9193                        VOUT
                                                                         CIN  VIN VOUT                 COUT
                              :                                                                        1uF/X7R
                          49 : 4.9V                                1uF/X7R    GND
                          50 : 5.0V                                                                    CBP
                          1H : 1.85V                           Chip Enable    EN  BP                   22nF
                          2H : 2.85V
                          4G : 4.75V

Note :

Richtek Pb-free and Green products are :
  `RoHS compliant and compatible with the current require-

    ments of IPC/JEDEC J-STD-020.
  `Suitable for use in SnPb or Pb-free soldering processes.
  `100% matte tin (Sn) plating.

DS9193-11 May 2008                                                                        www.richtek.com
                                                                                                               1
RT9193

Pin Configurations

                                             (TOP VIEW)

VIN 1           5 VOUT                        EN 1      6 BP          NC          8  NC
GND 2            4 BP                        GND 2                    VIN             EN
                                                         5 NC          NC  2       7  BP
  EN 3                                        VIN 3  7 4 VOUT      VOUT               GND
                                                                           3       6

                                                                           4       5

                                             WDFN-6L 2x2                   MSOP-8

SC-70-5/SOT-23-5/TSOT-23-5

Functional Pin Description

Pin Name  Pin Function
          Chip Enable (Active High). Note that this pin is high impedance. There should be a pull low 100k
EN        resistor connected to GND when the control signal is floating.
          Reference Noise Bypass.
BP        Ground .
GND       Output Voltage.
VOUT      Power Input Voltage.
VIN

Function Block Diagram

                 EN                Shutdown                                VIN
                                                                           VOUT
                         Quick     and                                     GND

                         Start     Logic Control

                 BP      VREF

                                -+           MOS Driver

                                     Error          Current-Limit
                                  Amplifier                and

                                                        Thermal
                                                      Protection

www.richtek.com                                                               DS9193-11 May 2008
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                                                                                                   RT9193

Absolute Maximum Ratings (Note 1)

z Supply Input Voltage ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 6V
z Power Dissipation, PD @ TA = 25C

  SC-70-5 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 300mW
  TSOT-23-5/SOT-23-5 ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 400mW
  WDFN-6L 2x2 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 606mW
  MSOP-8 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 625mW
z Package Thermal Resistance (Note 4)
  SOT-70-5, JA --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 333C/W
  TSOT-23-5/SOT-23-5, JA ------------------------------------------------------------------------------------------------ 250C/W
  WDFN-6L 2x2, JA --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 165C/W
  MSOP-8 JA ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 160C/W
z Junction Temperature ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 150C
z Lead Temperature (Soldering, 10 sec.) ------------------------------------------------------------------------------- 260C
z Storage Temperature Range -------------------------------------------------------------------------------------------- -65C to 150C
z ESD Susceptibility (Note 2)
  HBM (Human Body Mode) ---------------------------------------------------------------------------------------------- 2kV
  MM (Machine Mode) ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 200V

Recommended Operating Conditions (Note 3)

z Supply Input Voltage ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 2.5V to 5.5V
z EN Input Voltage ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 0V to 5.5V
z Junction Temperature Range -------------------------------------------------------------------------------------------- -40C to 125C
z Ambient Temperature Range -------------------------------------------------------------------------------------------- -40C to 85C

Electrical Characteristics

(VIN = VOUT + 1V, CIN = COUT = 1F, CBP = 22nF, TA = 25 C, unless otherwise specified)

Parameter                 Symbol           Test Conditions                              Min   Typ Max Units

Output Voltage Accuracy   VOUT IOUT = 1mA                                               -2    --   +2   %

Current Limit             ILIM             RLOAD = 1                                    36 0  400 -- mA
Quiescent Current
                          IQ               VEN  1.2V, IOUT = 0mA                        --    90 130 A

Dropout Voltage (Note 5)  VDROP            IOUT = 200mA, VOUT > 2.8V                          170 200
                                                                                                                    mV
                                           IOUT = 300mA, VOUT > 2.8V                    --
                                                                                              220 300

Line Regulation           VLINE            VIN = (VOUT + 1V) to 5.5V,                   --    --   0.3  %
                                           IOUT = 1mA

Load Regulation           VLOAD 1mA < IOUT < 300mA                                      --    --   0.6  %

Standby Current           ISTBY VEN = GND, Shutdown                                     --    0.01 1    A

EN Input Bias Current     IIBSD VEN = GND or VIN                                        --    0 100 nA

EN Threshold       Logic-Low Voltage VIL   VIN = 3V to 5.5V, Shutdown                   --    --   0.4  V

                   Logic-High Voltage VIH  VIN = 3V to 5.5V, Start-Up                   1.2   --   --

Output Noise Voltage      eNO              10Hz to 100kHz, IOUT = 200mA --                    100  -- VR MS
                                           COUT = 1F

DS9193-11 May 2008                                                                                 To be continued

                                                                                                   www.richtek.com
                                                                                                                         3
RT9193

Par amete r                   Symbol  Test Conditions          Min Typ Max Units

Power Supply     f = 100Hz    PSRR    C OUT = 1F, IOUT = 10mA  -- -70 --
Rejection Rate   f = 10kHz                                                                    dB
                              TSD
                              TSD                              -- -50 --

Thermal Shutdown Temperature                                   -- 165 --   C

Thermal Shutdown Temperature                                   --  30  --  C

Note 1. Stresses listed as the above "Absolute Maximum Ratings" may cause permanent damage to the device. These are for
           stress ratings. 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 remain possibility to affect device reliability.

Note 2. Devices are ESD sensitive. Handling precaution is recommended.
Note 3. The device is not guaranteed to function outside its operating conditions.
Note 4. JA is measured in the natural convection at TA = 25C on a low effective thermal conductivity test board

           (Single Layer, 1S) of JEDEC 51-3 thermal measurement standard.
Note 5. The dropout voltage is defined as VIN - VOUT, which is measured when VOUT is VOUT(NORMAL) - 100mV.

www.richtek.com                                                    DS9193-11 May 2008
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                                                                                                                                                                                  RT9193

Typical Operating Characteristics

                                         Output Voltage vs. Temperature                                 Quiescent Current (uA)                     Quiescent Current vs. Temperature

                                1.8                                                                                                         95
                                       RT9193-15xU5                                                                                               RT9193-15xU5
                                       VIN = 3.3V                                                                                                 VIN = 3.3V

                                1.7 CIN = COUT = 1uF X7R                                                                                    90 CIN = COUT = 1uF X7R

Output Voltage (V)              1.6                                                                                                         85

                                                                                                                                            80

                                1.5

                                                                                                                                            75

                                1.4

                                                                                                                                            70

                                1.3                                                                                                         65

                                1.2          0            25 50 75         100 125                                                          60                  0  25 50 75             100 125
                                    -50 -25                                                                                                    -50 -25

                                             Temperature (C)                                                                                                   Temperature (C)

                                         Dropout Voltage vs. Load Current                                                                                                PSRR

Dropout Voltage (mV)            300                            TJ = 125C                                                                   20
                                        RT9193-33xB                                                                                                VIN = 4V to 5V
                                        CIN = COUT = 1uF                                                                                           CIN = COUT = 1uF, X7R

                                250                                                                                                          0

                                200                                                                     PSRR (dB)                      -20
                                                                TJ = 25C
                                                                                                                                       -40
                                150
                                                                                                                                       -60
                                                                                            TJ = -40C
                                100                                                                                                    -80
                                                                                                                                           01.00 1
                                                                                                                                                                   ILoad = 100mA

                                50                                                                                                                                                ILoad = 10mA

                                0                                                                                                                       100.10     11K  1100K           110000K  110M00

                                      0  0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3

                                                Load Current (A)                                                                                                   Frequency (kHHzz) )

                                EN Pin Shoutdown Threshold vs. Temperature                                                                          EN Pin Shutdown Response

EN Pin Shoutdown Threshold (V)  1.75     RT9193-15xU5                                                   Output Voltage EN Pin Voltage            VIN = 5V                               RT9193-28xU5
                                 1.5     VIN = 3.3V                                                                                         10 CIN = COUT = 1uF                         No Load
                                         CIN = COUT = 1uF X7R

                                                                                                                                       (V)      5

                                1.25                                                                                                            0

                                1                                                                                                               2
                                                                                                                                                1
                                0.75                                                                                                   (V)      0

                                0.5          0            25 50 75         100 125                                                                                     Time (500s/Div)
                                    -50 -25

                                             Temperature (C)

DS9193-11 May 2008                                                                                                                                                                www.richtek.com
                                                                                                                                                                                                       5
RT9193

                         Load Transient Response                                                        Load Transient Response

Load Current              VIN = 5V, VOUT = 2.8V       ILoad = 1mA to 60mA      Load Current              VIN = 5V, VOUT = 2.8V       ILoad = 1mA to 250mA
   (mA)            100 CIN = COUT = 1uF                                           (mA)            400 CIN = COUT = 1uF

                   50                                                                             200

                      0                                                                              0

Output Voltage     20                                                          Output Voltage     50
   Deviation (mV)    0                                                            Deviation (mV)    0

                   -20                                                                            -50

                                           Time (500s/Div)                                                                Time (500s/Div)

                         Line Transient Response                                                        Line Transient Response

Input Voltage           VIN = 4V to 5V                       RT9193-25xB       Input Voltage          VIN = 4V to 5V                        RT9193-25xB
   Deviation (V)   6 COUT = 1uF                              ILoad = 1mA          Deviation (V)   6 COUT = 1uF                              ILoad = 100mA

                   5                                                                              5

                   4                                                                              4

Output Voltage     10                                                          Output Voltage     10
   Deviation (mV)    0                                                            Deviation (mV)    0

                   -10                                                                            -10

                                             Time (50s/Div)                                                                Time (100s/Div)

                                               Noise         RT9193-30xB                                                      Noise  RT9193-15xU5
                                                             ILoad = 50mA                                                            ILoad = 50mA
                           VIN = 4.5V                                                                     VIN = 4.5V
Noise (V)                  CIN = COUT = 1uF, X7R                               Noise (V)                  CIN = COUT = 1uF, X7R

                    200                                                                            200
                    100                                                                            100

                       0                                                                              0
                   -100                                                                           -100
                   -200                                                                           -200

                                                           f = 10Hz to 100kHz                                                             f = 10Hz to 100kHz
                                        Time (10ms/Div)                                                               Time (10ms/Div)

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6
                                                                                         RT9193

Output Voltage EN Pin Voltage                               Start Up       RT9193-28xU5
                                                                           No Load
                                          VIN = 5V
                                    10 CIN = COUT = 1uF

                               (V)  5

                                    0

                               (V)  2
                                    1
                                    0

                                                           Time (10s/Div)

DS9193-11 May 2008                                                                       www.richtek.com
                                                                                                              7
RT9193                                                                    Bypass Capacitor and Low Noise
                                                                          Connecting a 22nF between the BP pin and GND pin
Applications Information                                                  significantly reduces noise on the regulator output, it is
                                                                          critical that the capacitor connection between the BP pin
Like any low-dropout regulator, the external capacitors                   and GND pin be direct and PCB traces should be as short
used with the RT9193 must be carefully selected for                       as possible. There is a relationship between the bypass
regulator stability and performance. Using a capacitor                    capacitor value and the LDO regulator turn on time. DC
whose value is > 1F on the RT9193 input and the amount                    leakage on this pin can affect the LDO regulator output
of capacitance can be increased without limit. The input                  noise and voltage regulation performance.
capacitor must be located a distance of not more than
0.5 inch from the input pin of the IC and returned to a                   Enable Function
clean analog ground. Any good quality ceramic or                          The RT9193 features an LDO regulator enable/disable
tantalum can be used for this capacitor. The capacitor                    function. To assure the LDO regulator will switch on, the
with larger value and lower ESR (equivalent series                        EN turn on control level must be greater than 1.2 volts.
resistance) provides better PSRR and line-transient                       The LDO regulator will go into the shutdown mode when
response. The output capacitor must meet both                             the voltage on the EN pin falls below 0.4 volts. For to
requirements for minimum amount of capacitance and                        protecting the system, the RT9193 have a quick-discharge
ESR in all LDOs application. The RT9193 is designed                       function. If the enable function is not needed in a specific
specifically to work with low ESR ceramic output capacitor                application, it may be tied to VIN to keep the LDO regulator
in space-saving and performance consideration. Using                      in a continuously on state.
a ceramic capacitor whose value is at least 1F with ESR
is > 25m on the RT9193 output ensures stability. The                      Thermal Considerations
RT9193 still works well with output capacitor of other                    Thermal protection limits power dissipation in RT9193.
types due to the wide stable ESR range. Figure 1 shows                    When the operation junction temperature exceeds 165C,
the curves of allowable ESR range as a function of load                   the OTP circuit starts the thermal shutdown function turn
current for various output capacitor values. Output                       the pass element off. The pass element turn on again
capacitor of larger capacitance can reduce noise and                      after the junction temperature cools by 30C.
improve load transient response, stability, and PSRR. The
output capacitor should be located not more than 0.5                      For continue operation, do not exceed absolute maximum
inch from the VOUT pin of the RT9193 and returned to a                    operation junction temperature 125C. The power
clean analog ground.                                                      dissipation definition in device is :

      Region of Stable COUT ESR vs. Load Current                          PD = (VIN-VOUT) x IOUT + VIN x IQ

1001.00                                                                   The maximum power dissipation depends on the thermal
                                                                          resistance of IC package, PCB layout, the rate of
                            Instable                                      surroundings airflow and temperature difference between
                                                                          junction to ambient. The maximum power dissipation can
             10.100                                                       be calculated by following formula :

COUT ESR ()  1.010                                                        PD(MAX) = ( TJ(MAX) - TA ) /JA
                                           Stable
                                                                          Where TJ(MAX) is the maximum operation junction
             0.10                                                         temperature 125C, TA is the ambient temperature and
                                                                          the JA is the junction to ambient thermal resistance.
             0.01       Simulation Verify          RT9193-15xU5
                                                   CIN = COUT = 1uF, X7R
             0.00
                     0  50  100 150 200 250 300

                            Load Current (mA)

                            Figure 1

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8
For recommended operating conditions specification of                    RT9193
RT9193, where TJ(MAX) is the maximum junction
temperature of the die (125C) and TA is the maximum                      www.richtek.com
ambient temperature. The junction to ambient thermal                                            9
resistance (JA is layout dependent) for TSOT-23-5/
SOT-23-5 package is 250C/W, SC-70-5 package is 333C/
W, WDFN-6L 2x2 package is 165C/W and MSOP-8
package is 160C/W on standard JEDEC 51-3 thermal
test board. The maximum power dissipation at TA = 25C
can be calculated by following formula :

PD(MAX) = (125C-25C) / 333 = 300mW for SC-70-5

PD(MAX) = (125C-25C) / 250 = 400mW for TSOT-23-5/
SOT-23-5

PD(MAX) = (125C-25C) / 165 = 606mW for WDFN-6L 2x2

PD(MAX) = (125C-25C) / 160 = 625mW for MSOP-8

The maximum power dissipation depends on operating

ambient temperature for fixed TJ(MAX) and thermal
resistance JA. For RT9193 packages, the Figure 2 of
derating curves allows the designer to see the effect of
rising ambient temperature on the maximum power

allowed.

                        700                 WDFN-6L 2x2
                                MSOP-8

                        600

Power Dissipation (mW)  500 TSOT-23-5/
                                SOT-23-5

                        400

                                SC 70-5
                        300

                        200

                        100

                        0

                             0          25  50           75  100    125

                                        Ambient Temperature (C)

                             Figure 2. Derating Curve for Packages

DS9193-11 May 2008
RT9193

Outline Dimension

                                   D                            H
                                                                         L

                         C                B

                                         b

                         A
                                                            A1

                                     e

                 Symbol  Dimensions In Millimeters              Dimensions In Inches

                     A      Min           Max                   Min                Max
                    A1
                     B      0.800         1.100                 0.031              0.044
                     b
                     C      0.000         0.100                 0.000              0.004
                     D
                     e      1.150         1.350                 0.045              0.054
                     H
                     L      0.150         0.400                 0.006              0.016

                            1.800         2.450                 0.071              0.096

                            1.800         2.250                 0.071              0.089

                                   0.650                                    0.026

                            0.080         0.260                 0.003              0.010

                            0.210         0.460                 0.008              0.018

                            SC-70-5 Surface Mount Package

www.richtek.com                                                                           DS9193-11 May 2008
10
                                                                                         RT9193

                                      D                            H
                                                                            L

                            C            B

                                            b

                            A
                                                               A1

                                        e

                    Symbol  Dimensions In Millimeters              Dimensions In Inches

                        A      Min       Max                       Min         Max
                       A1
                        B      0.700     1.000                     0.028       0.039
                        b
                        C      0.000     0.100                     0.000       0.004
                        D
                        e      1.397     1.803                     0.055       0.071
                        H
                        L      0.300     0.559                     0.012       0.022

                               2.591     3.000                     0.102       0.118

                               2.692     3.099                     0.106       0.122

                               0.838     1.041                     0.033       0.041

                               0.080     0.254                     0.003       0.010

                               0.300     0.610                     0.012       0.024

                               TSOT-23-5 Surface Mount Package

DS9193-11 May 2008                                                                       www.richtek.com
                                                                                                            11
RT9193

                                   D                            H
                                                                         L

                         C            B

                                         b

                         A
                                                            A1

                                     e

                 Symbol  Dimensions In Millimeters              Dimensions In Inches

                     A      Min       Max                       Min         Max
                    A1
                     B      0.889     1.295                     0.035       0.051
                     b
                     C      0.000     0.152                     0.000       0.006
                     D
                     e      1.397     1.803                     0.055       0.071
                     H
                     L      0.356     0.559                     0.014       0.022

                            2.591     2.997                     0.102       0.118

                            2.692     3.099                     0.106       0.122

                            0.838     1.041                     0.033       0.041

                            0.080     0.254                     0.003       0.010

                            0.300     0.610                     0.012       0.024

                            SOT-23-5 Surface Mount Package

www.richtek.com                                                                       DS9193-11 May 2008
12
                                                                                     RT9193

   D                             D2

                                                 L

                    E                        E2

                                              SEE DETAIL A
                                      1

                              e       b

A                                                                                21  21

                          A3                                                       DETAIL A
                    A1                                             Pin #1 ID and Tie Bar Mark Options

                                                        Note : The configuration of the Pin #1 identifier is optional,
                                                        but must be located within the zone indicated.

      Symbol                  Dimensions In Millimeters     Dimensions In Inches

          A                      Min             Max        Min           Max
         A1
         A3                   0.700              0.800      0.028         0.031
          b
          D                   0.000              0.050      0.000         0.002
         D2                                                 0.007         0.010
          E                   0.175              0.250
         E2
          e                   0.200              0.350      0.008         0.014
          L
                              1.950              2.050      0.077         0.081

                              1.000              1.450      0.039         0.057

                              1.950              2.050      0.077         0.081

                              0.500              0.850      0.020         0.033

                                      0.650                        0.026

                              0.300              0.400      0.012         0.016

                                 W-Type 6L DFN 2x2 Package

DS9193-11 May 2008                                                                   www.richtek.com
                                                                                                        13
RT9193

                                         D
                                                                             L

                E                                  E1

                                                e

                A                                        A2
                            b                      A1

        Symbol  Dimensions In Millimeters                    Dimensions In Inches

            A   Min                                Max       Min                       Max
           A1
           A2   0.810                              1.100     0.032                     0.043
            b
            D   0.000                              0.150     0.000                     0.006
            e
            E   0.750                              0.950     0.030                     0.037
           E1
            L   0.220                              0.380     0.009                     0.015

                2.900                              3.100     0.114                     0.122

                                         0.650                                  0.026

                4.800                              5.000     0.189                     0.197

                2.900                              3.100     0.114                     0.122

                0.400                              0.800     0.016                     0.031

                   8-Lead MSOP Plastic Package

Richtek Technology Corporation                     Richtek Technology Corporation

Headquarter                                        Taipei Office (Marketing)
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Hsinchu, Taiwan, R.O.C.                            Taipei County, Taiwan, R.O.C.
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                                                   Email: marketing@richtek.com
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14                                                                                                   DS9193-11 May 2008
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