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LP2952I

器件型号:LP2952I
器件类别:半导体    电源管理   
厂商名称:National Semiconductor(TI )
厂商官网:http://www.ti.com
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器件描述

FIXED POSITIVE REGULATOR

固定正电压稳压器

参数
参数名称属性值
调节类型FIXED POSITIVE SINGLE OUTPUT STANDARD REGULATOR

LP2952I器件文档内容

                                                                                                                                                    March 2005                                  LP2952/LP2952A/LP2953/LP2953A Adjustable Micropower Low-Dropout Voltage Regulators

LP2952/LP2952A/LP2953/LP2953A

Adjustable Micropower Low-Dropout Voltage Regulators

General Description                                                                                                                         Features

The LP2952 and LP2953 are micropower voltage regulators                                                                                     n Output voltage adjusts from 1.23V to 29V
with very low quiescent current (130 A typical at 1 mA load)                                                                               n Guaranteed 250 mA output current
and very low dropout voltage (typ. 60 mV at light load and                                                                                  n Extremely low quiescent current
470 mV at 250 mA load current). They are ideally suited for                                                                                 n Low dropout voltage
battery-powered systems. Furthermore, the quiescent cur-                                                                                    n Extremely tight line and load regulation
rent increases only slightly at dropout, which prolongs bat-                                                                                n Very low temperature coefficient
tery life.                                                                                                                                  n Current and thermal limiting
                                                                                                                                            n Reverse battery protection
The LP2952 and LP2953 retain all the desirable character-                                                                                   n 50 mA (typical) output pulldown crowbar
istics of the LP2951, but offer increased output current,                                                                                   n 5V and 3.3V versions available
additional features, and an improved shutdown function.
                                                                                                                                            LP2953 Versions Only
The internal crowbar pulls the output down quickly when the
shutdown is activated.                                                                                                                      n Auxiliary comparator included with CMOS/TTL
                                                                                                                                               compatible output levels. Can be used for fault
The error flag goes low if the output voltage drops out of                                                                                     detection, low input line detection, etc.
regulation.
                                                                                                                                            Applications
Reverse battery protection is provided.
                                                                                                                                            n High-efficiency linear regulator
The internal voltage reference is made available for external                                                                               n Regulator with under-voltage shutdown
use, providing a low-T.C. reference with very good line and                                                                                 n Low dropout battery-powered regulator
load regulation.                                                                                                                            n Snap-ON/Snap-OFF regulator

The parts are available in DIP and surface mount packages.

Block Diagrams                                                                                                                              LP2953

                                  LP2952

                                                                                                                                  01112701                        01112702

2005 National Semiconductor Corporation DS011127                                                                                                  www.national.com
LP2952/LP2952A/LP2953/LP2953A  Pinout Drawings                                                           Ordering Information

                                                                 LP2952
                                                               14-Pin DIP

                                                                                                                    Order  LP2952    Package        NSC
                                                                                                                  Number                          Drawing
                                                                                                                             Temp.    14-Pin      Number
                                                                                                         LP2952IN,          Range     Molded
                                                                                                         LP2952AIN,         (TJ) C                 N14A
                                                                                                         LP2952IN-3.3,       -40 to     DIP
                                                                                                         LP2952AIN-3.3       +125
                                                                                                         LP2952IM,
                                                                                                         LP2952AIM,        -40 to    16-Pin       M16A
                                                                                                         LP2952IM-3.3,     +125      Surface
                                                                           01112711                      LP2952AIM-3.3                Mount

                                                   LP2953
                                                 16-Pin DIP

                                                                                                                           LP2953

                                                                                                                   Order   Temp.      Package       NSC
                                                                                                                  Number   Range                  Drawing
                                                                                                                           (TJ) C      16-Pin    Number
                                                                                                         LP2953IN,         -40 to    Molded DIP
                                                                                                         LP2953AIN,         +125                    N16A
                                                                                                         LP2953IN-3.3,
                                                                                                         LP2953AIN-3.3     -40 to    16-Pin       M16A
                                                                                                         LP2953IM,          +125     Surface
                                                                           01112713                      LP2953AIM,                   Mount
                                                                                                         LP2953IM-3.3,     -55 to
                                                  LP2952                                                 LP2953AIM-3.3      +150
                                                 16-Pin SO                                               LP2953AMJ/883
                                                                                                         5962-9233601MEA   -55 to
                                                                                                         LP2953AMJ-QMLV     +150         16-Pin   J16A
                                                                                                         5962-9233601VEA             Ceramic DIP
                                                                                                         LP2953AMWG/883
                                                                                                         5962-9233601QXA              16-Pin      WG16A
                                                                                                         LP2953AMWG-QMLV             Ceramic
                                                                                                         5962-9233601VXA             Surface
                                                                                                                                      Mount

                                                                           01112712

                                                  LP2953
                                                 16-Pin SO

                               www.national.com                            01112714

                                                                                                      2
Absolute Maximum Ratings (Note 1)                                   Maximum Junction Temperature                                  LP2952/LP2952A/LP2953/LP2953A
                                                                       LP2952I, LP2953I, LP2952AI,
If Military/Aerospace specified devices are required,                  LP2953AI, LP2952I-3.3,
please contact the National Semiconductor Sales Office/                LP2953I-3.3, LP2952AI-3.3,
Distributors for availability and specifications.                      LP2953AI-3.3
                                                                       LP2953AM
    Storage Temperature Range                -65C  TA                                                               +125C
                                                     +150C         Input Supply Voltage                             +150C
                                                                    Feedback Input Voltage (Note 3)         -20V to +30V
    Operating Temperature Range                                     Comparator Input Voltage (Note 4)        -0.3V to +5V
                                                                    Shutdown Input Voltage (Note 4)         -0.3V to +30V
    LP2952I, LP2953I, LP2952AI,                                     Comparator Output Voltage (Note         -0.3V to +30V
                                                                    4)
    LP2953AI, LP2952I-3.3,                                          ESD Rating (Note 15)                    -0.3V to +30V
                                                                                                                         2 kV
    LP2953I-3.3, LP2952AI-3.3,

    LP2953AI-3.3                       -40C  TJ  +125C
    LP2953AM                                     -55C  TA
                                                         +125C

    Lead Temp. (Soldering, 5 seconds)             260C

    Power Dissipation (Note 2)         Internally Limited

Electrical Characteristics Limits in standard typeface are for TJ = 25C, bold typeface applies over the full

operating temperature range. Limits are guaranteed by production testing or correlation techniques using standard Statistical

Quality Control (SQC) methods. Unless otherwise specified: VIN = VO(NOM) + 1V, IL = 1 mA, CL = 2.2 F for 5V parts and
4.7F for 3.3V parts. Feedback pin is tied to V Tap pin, Output pin is tied to Output Sense pin.

3.3V Versions

Symbol Parameter                 Conditions       Typical        LP2952AI-3.3, LP2953AI-3.3  LP2952I-3.3, LP2953I-3.3  Units
                                                     3.3                                                                 V
                                                     3.3            Min    Max                    Min       Max

VO      Output Voltage                                              3.284  3.317                  3.267     3.333

                                                                    3.260  3.340                  3.234     3.366

                        1 mA  IL  250 mA                            3.254  3.346                  3.221     3.379

5V Versions

Symbol Parameter                 Conditions       Typical           LP2952AI, LP2953AI,           LP2952I, LP2953I     Units

                                                                    LP2953AM (Note 17)

                                                                    Min    Max                     Min      Max
                                                                                                  4.950
VO      Output Voltage                            5.0               4.975  5.025                  4.900     5.050      V
                                                                                                  4.880
                                                                    4.940  5.060                            5.100

                                1 mA  IL  250 mA  5.0               4.930  5.070                            5.120

All Voltage Options

Electrical Characteristics

Limits in standard typeface are for TJ = 25C, bold typeface applies over the full operating temperature range. Limits are guar-
anteed by production testing or correlation techniques using standard Statistical Quality Control (SQC) methods. Unless other-

wise specified: VIN = VO(NOM) + 1V, IL = 1 mA, CL = 2.2 F for 5V parts and 4.7F for 3.3V parts. Feedback pin is tied to V
Tap pin, Output pin is tied to Output Sense pin.

Symbol     Parameter                         Conditions             Typical LP2952AI, LP2953AI, LP2952I, LP2953I,      Units

                                                                           LP2952AI-3.3,                 LP2952I-3.3,

                                                                           LP2953AI-3.3,                 LP2953I-3.3

                                                                           LP2953AM

                                                                           (Notes 16, 17)

                                                                           Min               Max       Min  Max

REGULATOR

        Output Voltage Temp. (Note 5)                               20                       100            150 ppm/C
        Coefficient

        Output Voltage Line      VIN = VO(NOM) + 1V to 30V          0.03                     0.1            0.2        %

        Regulation                                                                           0.2            0.4

                                                                 3                                          www.national.com
LP2952/LP2952A/LP2953/LP2953A  All Voltage Options (Continued)

                               Electrical Characteristics (Continued)

                               Limits in standard typeface are for TJ = 25C, bold typeface applies over the full operating temperature range. Limits are guar-
                               anteed by production testing or correlation techniques using standard Statistical Quality Control (SQC) methods. Unless other-
                               wise specified: VIN = VO(NOM) + 1V, IL = 1 mA, CL = 2.2 F for 5V parts and 4.7F for 3.3V parts. Feedback pin is tied to V
                               Tap pin, Output pin is tied to Output Sense pin.

                               Symbol            Parameter                Conditions       Typical LP2952AI, LP2953AI, LP2952I, LP2953I,  Units

                                                                                                  LP2952AI-3.3,   LP2952I-3.3,

                                                                                                  LP2953AI-3.3,   LP2953I-3.3

                                                                                                  LP2953AM

                                                                                                  (Notes 16, 17)

                                                                                                  Min    Max      Min  Max

                                       Output Voltage Load IL = 1 mA to 250 mA             0.04          0.16          0.20 %

                                       Regulation (Note 6)     IL = 0.1 mA to 1 mA                       0.20          0.30

                               VINVO Dropout Voltage          IL = 1 mA                   60            100           100                mV
                                             (Note 7)
                                                                                                         150           150

                                                               IL = 50 mA                  240           300           300

                                                                                                         420           420

                                                               IL = 100 mA                 310           400           400

                                                                                                         520           520

                                                               IL = 250 mA                 470           600           600

                                                                                                         800           800

                               IGND    Ground Pin Current      IL = 1 mA                   130           170           170                A
                                       (Note 8)
                                                                                                         200           200

                                                               IL = 50 mA                  1.1           2             2                  mA

                                                                                                         2.5           2.5

                                                               IL = 100 mA                 4.5           6             6

                                                                                                         8             8

                                                               IL = 250 mA                 21            28            28

                                                                                                         33            33

                               IGND    Ground Pin Current at VIN = VO(NOM) -0.5V           165           210           210                A

                                       Dropout                 IL = 100 A                               240           240

                               IGND    Ground Pin Current at VSHUTDOWN  1.1V               105           140           140                A

                                       Shutdown (Note 8)

                               ILIMIT  Current Limit           VOUT = 0                    380           500           500                mA

                                                                                                         530           530

                                       Thermal Regulation      (Note 10)                   0.05          0.2           0.2                %/W

                               en      Output Noise Voltage    CL = 4.7 F                  400                                            V
                               VREF    (10 Hz to 100 kHz)      CL = 33 F                   260                                           RMS
                                       IL = 100 mA             CL = 33 F (Note 11)          80
                                                               (Note 12)                   1.230  1.215  1.245    1.205 1.255             V
                                       Reference Voltage                                   0.03   1.205  1.255

                                                                                           0.25           0.1     1.190 1.270
                                                                                                          0.2
                                       Reference Voltage Line  VIN = 2.5V to VO(NOM) + 1V    20                        0.2                %
                                       Regulation              VIN = VO(NOM) + 1V to 30V                  0.4
                                                               (Note 13)                                  0.6          0.4

                                       Reference Voltage Load IREF = 0 to 200 A                                       0.8                %
                                       Regulation
                                                                                                                       1.0

                                       Reference Voltage       (Note 5)                                                                   ppm/C
                                       Temp. Coefficient

                               www.national.com                                       4
    All Voltage Options (Continued)                                                                                                   LP2952/LP2952A/LP2953/LP2953A

    Electrical Characteristics (Continued)

    Limits in standard typeface are for TJ = 25C, bold typeface applies over the full operating temperature range. Limits are guar-
    anteed by production testing or correlation techniques using standard Statistical Quality Control (SQC) methods. Unless other-
    wise specified: VIN = VO(NOM) + 1V, IL = 1 mA, CL = 2.2 F for 5V parts and 4.7F for 3.3V parts. Feedback pin is tied to V
    Tap pin, Output pin is tied to Output Sense pin.

Symbol  Parameter                        Conditions     Typical LP2952AI, LP2953AI, LP2952I, LP2953I,  Units

                                                                 LP2952AI-3.3,   LP2952I-3.3,

                                                                 LP2953AI-3.3,   LP2953I-3.3

                                                                 LP2953AM

                                                                 (Notes 16, 17)

                                                                 Min   Max       Min   Max

IB(FB)  Feedback Pin Bias                               20             40              40              nA
        Current
                                                                       60              60

IO(SINK) Output "OFF" Pulldown (Note 9)                          30              30                    mA
              Current
                                                                 20              20

DROPOUT DETECTION COMPARATOR

IOH     Output "HIGH" Leakage VOH = 30V                 0.01           1               1               A

                                                                       2               2

VOL     Output "LOW" Voltage  VIN = VO(NOM) - 0.5V      150            250             250             mV
                              IO(COMP) = 400 A
VTHR    Upper Threshold                                                400             400
(MAX)   Voltage               (Note 14)
                                                        -60      -80   -35       -80   -35             mV

                                                                 -95   -25       -95   -25

VTHR    Lower Threshold       (Note 14)                 -85      -110  -55       -110  -55             mV
(MIN)   Voltage
                                                                 -160  -40       -160  -40

HYST Hysteresis               (Note 14)                 15                                             mV

SHUTDOWN INPUT (Note 15)

VOS     Input Offset          (Referred to VREF)        3       -7.5  7.5       -7.5  7.5             mV

        Voltage                                                  -10   10        -10   10

HYST Hysteresis                                         6                                              mV

IB      Input Bias            VIN(S/D) = 0V to 5V       10       -30   30        -30   -30             nA

        Current                                                  -50   50        -50   50

                                                  LP2953AM 10    -30   30

                                                                 -75   75

AUXILIARY COMPARATOR (LP2953 Only)

VOS     Input Offset Voltage  (Referred to VREF)        3       -7.5  7.5       -7.5  7.5             mV
                                                                 -10
                                                                 -7.5  10        -10   10

                                                  LP2953AM 3          7.5

                                                                 -12   12

HYST Hysteresis                                         6                                              mV

IB      Input Bias Current    VIN(COMP) = 0V to 5V      10       -30   30        -30   30              nA

                                                                 -50   50        -50   50

                                                  LP2953AM 10    -30   30

                                                                 -75   75

IOH     Output "HIGH" Leakage VOH = 30V                 0.01           1               1               A

                              VIN(COMP) = 1.3V                         2               2

                                                  LP2953AM 0.01        1

                                                                       2.2

VOL     Output "LOW" Voltage VIN(COMP) = 1.1V           150            250             250             mV

                              IO(COMP) = 400 A                        400             400

                                                  LP2953AM 150         250

                                                                       420

                                                     5                                 www.national.com
LP2952/LP2952A/LP2953/LP2953A  All Voltage Options (Continued)

                               Electrical Characteristics (Continued)

                               Note 1: Absolute maximum ratings indicate limits beyond which damage to the component may occur. Electrical specifications do not apply when operating the
                               device outside of its rated operating conditions.
                               Note 2: The maximum allowable power dissipation is a function of the maximum junction temperature, TJ(MAX), the junction-to-ambient thermal resistance, JA,
                               and the ambient temperature, TA. The maximum allowable power dissipation at any ambient temperature is calculated using the equation for P(MAX),

                               .
                               Exceeding the maximum allowable power dissipation will cause excessive die temperature, and the regulator will go into thermal shutdown. See APPLICATION
                               HINTS for additional information on heatsinking and thermal resistance.
                               Note 3: When used in dual-supply systems where the regulator load is returned to a negative supply, the output voltage must be diode-clamped to ground.
                               Note 4: May exceed the input supply voltage.
                               Note 5: Output or reference voltage temperature coefficient is defined as the worst case voltage change divided by the total temperature range.
                               Note 6: Load regulation is measured at constant junction temperature using low duty cycle pulse testing. Two separate tests are performed, one for the range of
                               100 A to 1 mA and one for the 1 mA to 250 mA range. Changes in output voltage due to heating effects are covered by the thermal regulation specification.
                               Note 7: Dropout voltage is defined as the input to output differential at which the output voltage drops 100 mV below the value measured with a 1V differential. At
                               very low values of programmed output voltage, the input voltage minimum of 2V (2.3V over temperature) must be observed.
                               Note 8: Ground pin current is the regulator quiescent current. The total current drawn from the source is the sum of the ground pin current, output load current, and
                               current through the external resistive divider (if used).
                               Note 9: VSHUTDOWN  1.1V, VOUT = VO(NOM).
                               Note 10: Thermal regulation is the change in output voltage at a time T after a change in power dissipation, excluding load or line regulation effects. Specifications
                               are for a 200 mA load pulse at VIN = VO(NOM)+15V (3W pulse) for T = 10 ms.
                               Note 11: Connect a 0.1 F capacitor from the output to the feedback pin.
                               Note 12: VREF  VOUT  (VIN - 1V), 2.3V  VIN  30V, 100 A  IL  250 mA.
                               Note 13: Two separate tests are performed, one covering 2.5V  VIN  VO(NOM)+1V and the other test for VO(NOM)+1V  VIN  30V.
                               Note 14: Comparator thresholds are expressed in terms of a voltage differential at the Feedback terminal below the nominal reference voltage measured atVIN =
                               VO(NOM) + 1V. To express these thresholds in terms of output voltage change, multiply by the Error amplifier gain, which is VOUT/VREF = (R1 + R2)/R2(refer to
                               Figure 4).
                               Note 15: Human body model, 200 pF discharged through 1.5 k.
                               Note 16: Drive Shutdown pin with TTL or CMOS-low level to shut regulator OFF, high level to turn regulator ON.
                               Note 17: A military RETS specification is available upon request. For more information on military products, please refer to the Mil-Aero web page at
                               http://www.national.com/appinfo/milaero/index.html.

                               www.national.com  6
Typical Performance Characteristics                                           Quiescent Current                                                    LP2952/LP2952A/LP2953/LP2953A

Unless otherwise specified: VIN = 6V, IL = 1 mA, CL = 2.2
F, VSD = 3V, TA = 25C, VOUT = 5V.

                            Quiescent Current

                                                                    01112727                                                            01112728

Ground Pin Current vs Load                                                    Ground Pin Current

                    01112729                                                                                                             01112730

Ground Pin Current                                                            Output Noise Voltage

                    01112731                                                                     01112732

                                                7                                                      www.national.com
LP2952/LP2952A/LP2953/LP2953A  Typical Performance Characteristics Unless otherwise specified: VIN = 6V, IL = 1 mA, CL = 2.2 F,

                               VSD = 3V, TA = 25C, VOUT = 5V. (Continued)

                                                 Ripple Rejection                                                              Ripple Rejection

                                                                   01112733                                                                                                                     01112734

                                                 Ripple Rejection                                                              Line Transient Response

                                                                                                                  01112735                       01112736

                                                 Line Transient Response                                                       Output Impedance

                                                                   01112737

                                                                                                                                                 01112738

                               www.national.com                                                                             8
Typical Performance Characteristics Unless otherwise specified: VIN = 6V, IL = 1 mA, CL = 2.2 F,                                                              LP2952/LP2952A/LP2953/LP2953A

VSD = 3V, TA = 25C, VOUT = 5V. (Continued)

Load Transient Response                                                       Load Transient Response

                                                                    01112739                           01112740

Dropout Characteristics                                                       Enable Transient

                                                      01112741                                                                                       01112742

Enable Transient                                                              Short-Circuit Output Current
                                                                              and Maximum Output Current

                         01112743                                                                      01112744

                                                     9                                                        www.national.com
LP2952/LP2952A/LP2953/LP2953A  Typical Performance Characteristics Unless otherwise specified: VIN = 6V, IL = 1 mA, CL = 2.2 F,

                               VSD = 3V, TA = 25C, VOUT = 5V. (Continued)

                                                 Feedback Bias Current                                             Feedback Pin Current

                                                                        01112745                                                                                                     01112746

                                                 Error Output                                                      Comparator Sink Current

                                                                                                         01112747                                                                 01112748

                                                 Divider Resistance                                                   Dropout Detection
                                                                                                                   Comparator Threshold

                                                                                                                             Voltages

                                                                        01112749                                                         01112750

                               www.national.com                                                   10
Typical Performance Characteristics Unless otherwise specified: VIN = 6V, IL = 1 mA, CL = 2.2 F,  LP2952/LP2952A/LP2953/LP2953A

VSD = 3V, TA = 25C, VOUT = 5V. (Continued)

Thermal Regulation                Minimum Operating Voltage

                    01112751      01112752

Dropout Voltage

                    01112753

                              11                             www.national.com
LP2952/LP2952A/LP2953/LP2953A  Schematic Diagram

                               Application Hints                                                                                                                                                                      01112706

                               HEATSINK REQUIREMENTS (Industrial Temperature                     the ground pins of the IC, and into the copper of the PC
                               Range Devices)                                                    board. Details on heatsinking using PC board copper are
                                                                                                 covered later.
                               The maximum allowable power dissipation for the LP2952/
                               LP2953 is limited by the maximum junction temperature             To determine if a heatsink is required, the maximum power
                               (+125C) and the external factors that determine how quickly      dissipated by the regulator, P(max), must be calculated. It is
                               heat flows away from the part: the ambient temperature and        important to remember that if the regulator is powered from
                               the junction-to-ambient thermal resistance for the specific       a transformer connected to the AC line, the maximum
                               application.                                                      specified AC input voltage must be used (since this pro-
                                                                                                 duces the maximum DC input voltage to the regulator).
                               The industrial temperature range (-40C  TJ  +125C)              Figure 1 shows the voltages and currents which are present
                               parts are manufactured in plastic DIP and surface mount           in the circuit. The formula for calculating the power dissi-
                               packages which contain a copper lead frame that allows            pated in the regulator is also shown in Figure 1:
                               heat to be effectively conducted away from the die, through

                               www.national.com                                              12
Application Hints (Continued)                                                                                                                                                           LP2952/LP2952A/LP2953/LP2953A

                                                                                                      01112707                                               01112708

        FIGURE 1. PTOTAL = (VIN - VOUT) IL + (VIN) IG                                                               * For best results, use L = 2H
                      Current/Voltage Diagram
                                                                                                                    ** 14-Pin DIP is similar, refer to Table 1 for pins designated for
The next parameter which must be calculated is the maxi-                                                            heatsinking.
mum allowable temperature rise, TR(max). This is calculated
by using the formula:

   TR(max) = TJ(max) - TA(max)(JA) = TR(max)/P(max)
where: TJ(max) is the maximum allowable junction

          temperature
          TA(max) is the maximum ambient temperature
Using the calculated values for TR(max) and P(max), the
required value for junction-to-ambient thermal resistance,
(JA), can now be found:
The heatsink is made using the PC board copper. The heat
is conducted from the die, through the lead frame (inside the
part), and out the pins which are soldered to the PC board.
The pins used for heat conduction are given in Table 1.

TABLE 1. Heat Conducting Pins                                                                                       FIGURE 2. Copper Heatsink Patterns

               Part    Package       Pins                                                                           TABLE 2. Thermal Resistance for Various Copper
LP2952IN, LP2952AIN,  14-Pin DIP   3, 4, 5,                                                                                                Heatsink Patterns
LP2952IN-3.3,                     10, 11, 12
LP2952AIN-3.3
LP2953IN, LP2953AIN,  16-Pin DIP 4, 5, 12, 13                                                                            Package   L (in.)          H (in.)  JA (C/W)
LP2953IN-3.3,                                                                                                       16-Pin DIP        1               0.5          70
LP2953AIN-3.3         16-Pin Surface 1, 8, 9, 16                                                                                      2                1           60
LP2952IM, LP2952AIM,       Mount                                                                                    14-Pin DIP        3               1.5          58
LP2952IM-3.3,                                                                                                       Surface Mount     4              0.19          66
LP2952AIM-3.3,                                                                                                                        6              0.19          66
LP2953IM, LP2953AIM,                                                                                                                  1               0.5          65
LP2953IM-3.3,                                                                                                                         2                1           51
LP2953AIM-3.3                                                                                                                         3               1.5          49
                                                                                                                                      1               0.5          83
Figure 2 shows copper patterns which may be used to                                                                                   2                1           70
dissipate heat from the LP2952 and LP2953. Table 2 shows                                                                              3               1.5          67
some values of junction-to-ambient thermal resistance (JA)                                                                           6              0.19          69
for values of L and W for 1 oz. copper.                                                                                               4              0.19          71
                                                                                                                                      2              0.19          73

                                                                                                                    HEATSINK REQUIREMENTS (Military Temperature
                                                                                                                    Range Devices)

                                                                                                                    The maximum allowable power dissipation for the
                                                                                                                    LP2953AMJ is limited by the maximum junction temperature
                                                                                                                    (+150C) and the two parameters that determine how quickly
                                                                                                                    heat flows away from the die: the ambient temperature and
                                                                                                                    the junction-to-ambient thermal resistance of the part.

                                                                                                                13                                           www.national.com
LP2952/LP2952A/LP2953/LP2953A  Application Hints (Continued)                                         100 pF capacitor between the Output and Feedback pins
                                                                                                     and increasing the output capacitance to 6.8 F (or greater)
                               The military temperature range (-55C  TJ +150C) parts               will cure the problem.
                               are manufactured in ceramic DIP packages which contain a
                               KOVAR lead frame (unlike the industrial parts, which have a           MINIMUM LOAD
                               copper lead frame). The KOVAR material is necessary to                When setting the output voltage using an external resistive
                               attain the hermetic seal required in military applications.           divider, a minimum current of 1 A is recommended through
                                                                                                     the resistors to provide a minimum load.
                               The KOVAR lead frame does not conduct heat as well as                 It should be noted that a minimum load current is specified in
                               copper, which means that the PC board copper can not be               several of the electrical characteristic test conditions, so this
                               used to significantly reduce the overall junction-to-ambient          value must be used to obtain correlation on these tested
                               thermal resistance in applications using the LP2953AMJ                limits.
                               part.

                               The power dissipation calculations for military applications
                               are done exactly the same as was detailed in the previous
                               section, with one important exception: the value for (JA),
                               the junction-to-ambient thermal resistance, is fixed at
                               95C/W and can not be changed by adding copper foil
                               patterns to the PC board. This leads to an important fact:
                               The maximum allowable power dissipation in any application
                               using the LP2953AMJ is dependent only on the ambient
                               temperature:

                                                                                                     01112726

                               Figure 3 shows a graph of maximum allowable power dissi-                  FIGURE 3. Power Derating Curve for LP2953AMJ
                               pation vs. ambient temperature for the LP2953AMJ, made
                               using the 95C/W value for (JA) and assuming a maximum               PROGRAMMING THE OUTPUT VOLTAGE
                               junction temperature of 150C (caution: the maximum ambi-             The regulator may be pin-strapped for 5V operation using its
                               ent temperature which will be reached in a given application          internal resistive divider by tying the Output and Sense pins
                               must always be used to calculate maximum allowable power              together and also tying the Feedback and 5V Tap pins
                               dissipation).                                                         together.
                                                                                                     Alternatively, it may be programmed for any voltage between
                               EXTERNAL CAPACITORS                                                   the 1.23V reference and the 30V maximum rating using an
                                                                                                     external pair of resistors (see Figure 4). The complete equa-
                               A 2.2 F (or greater) capacitor is required between the               tion for the output voltage is:
                               output pin and ground to assure stability when the output is
                               set to 5V. Without this capacitor, the part will oscillate. Most      where VREF is the 1.23V reference and IFB is the Feedback
                               type of tantalum or aluminum electrolytics will work here.            pin bias current (-20 nA typical). The minimum recom-
                               Film types will work, but are more expensive. Many alumi-             mended load current of 1 A sets an upper limit of 1.2 M on
                               num electrolytics contain electrolytes which freeze at -30C,         the value of R2 in cases where the regulator must work with
                               which requires the use of solid tantalums below -25C. The            no load (see MINIMUM LOAD ). IFB will produce a typical 2%
                               important parameters of the capacitor are an ESR of about             error in VOUT which can be eliminated at room temperature
                               5 or less and a resonant frequency above 500 kHz (the                 by trimming R1. For better accuracy, choosing R2 = 100 k
                               ESR may increase by a factor of 20 or 30 as the temperature           will reduce this error to 0.17% while increasing the resistor
                               is reduced from 25C to -30C). The value of this capacitor           program current to 12 A. Since the typical quiescent current
                               may be increased without limit.                                       is 120 A, this added current is negligible.

                               At lower values of output current, less output capacitance is
                               required for stability. The capacitor can be reduced to
                               0.68 F for currents below 10 mA or 0.22 F for currents
                               below 1 mA.

                               Programming the output for voltages below 5V runs the error
                               amplifier at lower gains requiring more output capacitance
                               for stability. At 3.3V output, a minimum of 4.7 F is required.
                               For the worst-case condition of 1.23V output and 250 mA of
                               load current, a 6.8 F (or larger) capacitor should be used.

                               A 1 F capacitor should be placed from the input pin to
                               ground if there is more than 10 inches of wire between the
                               input and the AC filter capacitor or if a battery input is used.

                               Stray capacitance to the Feedback terminal can cause insta-
                               bility. This problem is most likely to appear when using high
                               value external resistors to set the output voltage. Adding a

                               www.national.com                                                  14
Application Hints (Continued)                                        down the error flag voltage using equal-value resistors                                                                   LP2952/LP2952A/LP2953/LP2953A
                                                                     (10 k suggested) to ensure a low-level logic signal during
                                                                     any fault condition, while still allowing a valid high logic level
                                                                     during normal operation.

                                    01112709                                                                                                                                         01112710

* See Application Hints                                              * In shutdown mode, ERROR will go high if it has been pulled up to an
** Drive with TTL-low to shut down                                   external supply. To avoid this invalid response, pull up to regulator output.
                                                                     ** Exact value depends on dropout voltage. (See Application Hints)
FIGURE 4. Adjustable Regulator
                                                                                    FIGURE 5. ERROR Output Timing
DROPOUT VOLTAGE
                                                                     OUTPUT ISOLATION
The dropout voltage of the regulator is defined as the mini-         The regulator output can be left connected to an active
mum input-to-output voltage differential required for the out-       voltage source (such as a battery) with the regulator input
put voltage to stay within 100 mV of the output voltage              power shut off, as long as the regulator ground pin is
measured with a 1V differential. The dropout voltage is in-          connected to ground. If the ground pin is left floating,
dependent of the programmed output voltage.                          damage to the regulator can occur if the output is pulled
                                                                     up by an external voltage source.
DROPOUT DETECTION COMPARATOR
                                                                     REDUCING OUTPUT NOISE
This comparator produces a logic "LOW" whenever the out-             In reference applications it may be advantageous to reduce
put falls out of regulation by more than about 5%. This figure       the AC noise present on the output. One method is to reduce
results from the comparator's built-in offset of 60 mV divided       regulator bandwidth by increasing output capacitance. This
by the 1.23V reference (refer to block diagrams on page 1).          is relatively inefficient, since large increases in capacitance
The 5% low trip level remains constant regardless of the             are required to get significant improvement.
programmed output voltage. An out-of-regulation condition            Noise can be reduced more effectively by a bypass capacitor
can result from low input voltage, current limiting, or thermal      placed across R1 (refer to Figure 4). The formula for select-
limiting.                                                            ing the capacitor to be used is:

Figure 5 gives a timing diagram showing the relationship             This gives a value of about 0.1 F. When this is used, the
between the output voltage, the ERROR output, and input              output capacitor must be 6.8 F (or greater) to maintain
voltage as the input voltage is ramped up and down to a              stability. The 0.1 F capacitor reduces the high frequency
regulator programmed for 5V output. The ERROR signal                 gain of the circuit to unity, lowering the output noise from 260
becomes low at about 1.3V input. It goes high at about 5V            V to 80 V using a 10 Hz to 100 kHz bandwidth. Also, noise
input, where the output equals 4.75V. Since the dropout              is no longer proportional to the output voltage, so improve-
voltage is load dependent, the input voltage trip points will        ments are more pronounced at high output voltages.
vary with load current. The output voltage trip point does not
vary.                                                                AUXILIARY COMPARATOR (LP2953 only)
                                                                     The LP2953 contains an auxiliary comparator whose invert-
The comparator has an open-collector output which requires           ing input is connected to the 1.23V reference. The auxiliary
an external pull-up resistor. This resistor may be connected         comparator has an open-collector output whose electrical
to the regulator output or some other supply voltage. Using          characteristics are similar to the dropout detection compara-
the regulator output prevents an invalid "HIGH" on the com-          tor. The non-inverting input and output are brought out for
parator output which occurs if it is pulled up to an external        external connections.
voltage while the regulator input voltage is reduced below
1.3V. In selecting a value for the pull-up resistor, note that
while the output can sink 400 A, this current adds to battery
drain. Suggested values range from 100 k to 1 M. This
resistor is not required if the output is unused.

When VIN  1.3V, the error flag pin becomes a high imped-
ance, allowing the error flag voltage to rise to its pull-up
voltage. Using VOUT as the pull-up voltage (rather than an
external 5V source) will keep the error flag voltage below
1.2V (typical) in this condition. The user may wish to divide

                                                                 15  www.national.com
LP2952/LP2952A/LP2953/LP2953A  Application Hints (Continued)                                                 5V Current Limiter with Load Fault Indicator

                               SHUTDOWN INPUT                                                                                                                                                                                01112716

                               A logic-level signal will shut off the regulator output when a        * Output voltage equals +VIN minum dropout voltage, which varies with
                                                                                                     output current. Current limits at a maximum of 380 mA (typical).
                               "LOW" (
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