L4993 Datasheet PDF - STMicroelectronics

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L4993
STMicroelectronics

Part Number L4993
Description Low drop voltage regulator
Page 30 Pages


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L4993
Low drop voltage regulator
Features
Max DC supply voltage
Max output voltage tolerance
Max dropout voltage
Output current
Quiescent current
VS
V0
Vdp
I0
Iqn
1. Typical value with watchdog disabled.
40V
+/-2%
400 mV
150 mA
79 µA(1)
Operating DC supply voltage range 5.6V to
31V
Reset circuit sensing the output voltage down
to 1V
Programmable reset pulse delay with external
capacitor
Watchdog
Programmable watchdog timer with external
capacitor
Enable input for enabling/disabling the
watchdog functionality
Thermal shutdown and short circuit protection
Wide temperature range (Tj = -40°C to 150°C)
SO-8
SO-20
Description
The L4993 is a monolithic integrated 5V Voltage
regulator with a low drop voltage at currents up to
150mA.The output voltage regulating element
consists in a p-channel MOS and the regulation is
performed regardless of input voltage transients
up to 40V. The high precision of the output voltage
is obtained with a pre-trimmed reference voltage.
The L4993 is protected against short circuit and
an over-temperature protection switches off the
device in case of extremely high power dissipa-
tion. The L4993 watchdog is active when the
Enable is high. State of the art features like reset
and watchdog make this device particularly
suitable to supply microprocessor systems in
automotive applications.
Table 1. Device summary
Package
SO-8
SO-20 (16+2+2)
Tube
L4993D
L4993MD
Order codes
Tape & reel
L4993DTR
L4993MDTR
April 2008
Rev 6
1/30
www.st.com
30
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Contents
Contents
L4993
1 Block diagram and pins description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2 Electrical specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.1 Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.2 Thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.3 Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.4 Electrical characteristics curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.5 Test circuit and waveforms plot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.5.1 Load regulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3 Application information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.1 Voltage regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.2 Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.3 Watchdog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4 Package and PCB thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
4.1 SO-8 thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
4.2 SO-20 thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
5 Package and packing information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
5.1 ECOPACK® packages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
5.2 SO-8 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
5.3 SO-20 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
5.4 SO-8 packing information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
5.5 SO-20 packing information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
6 Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
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L4993
List of tables
List of tables
Table 1.
Table 2.
Table 3.
Table 4.
Table 5.
Table 6.
Table 7.
Table 8.
Table 9.
Table 10.
Table 11.
Table 12.
Table 13.
Device summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Pins description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Thermal data. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Watchdog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Watchdog Enable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
SO-8 thermal parameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
SO-20 thermal parameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
SO-8 mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
SO-20 mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
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List of figures
List of figures
L4993
Figure 1.
Figure 2.
Figure 3.
Figure 4.
Figure 5.
Figure 6.
Figure 7.
Figure 8.
Figure 9.
Figure 10.
Figure 11.
Figure 12.
Figure 13.
Figure 14.
Figure 15.
Figure 16.
Figure 17.
Figure 18.
Figure 19.
Figure 20.
Figure 21.
Figure 22.
Figure 23.
Figure 24.
Figure 25.
Figure 26.
Figure 27.
Figure 28.
Figure 29.
Figure 30.
Figure 31.
Figure 32.
Figure 33.
Figure 34.
Figure 35.
Figure 36.
Figure 37.
Figure 38.
Figure 39.
Figure 40.
Figure 41.
Block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Pins configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Output voltage vs. Tj . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Output voltage vs. Vs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Drop Voltage vs. Output Current . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Current consumption vs. Output Current . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Current consumption vs. Input Voltage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Current limitation vs. Tj . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Current limitation vs. Input Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Short Circuit Current vs. Tj . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Short Circuit Current vs. Input Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
VWEn_high vs. Tj. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
VWEN_LOW vs. Tj . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Vrhth vs. Tj . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Vrlth vs. Tj . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Vwhth vs. Tj . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Vwlth vs. Tj . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Icr & Icwc vs. Tj. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Idr & Icwd vs. Tj . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Twop vs. Tj . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
PSRR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Load regulation test circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Maximum load variation response . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
L4993 application schematic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Behavior of output current versus regulated voltage Vo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Reset timing diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Watchdog timing diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
SO-8 PC board . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Rthj-amb Vs. PCB copper area in open box free air condition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
SO-8 thermal impedance junction ambient single pulse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Thermal fitting model of Vreg in SO-8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
SO-20 PC board . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Rthj-amb Vs. PCB copper area in open box free air condition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
SO-20 thermal impedance junction ambient single pulse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Thermal fitting model of Vreg in SO-20 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
SO-8 package dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
SO-20 package dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
SO-8 tube shipment (no suffix) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
SO-8 tape and reel shipment (suffix “TR”) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
SO-20 tube shipment (no suffix) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
SO-20 tape and reel shipment (suffix “TR”) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
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