NCP303L 데이터시트 분석

 

 

NCP303L

 

 

이 칩은 onsemi에서 개발한 전원 감시용 Voltage Detector IC로, 외부 커패시터를 통한 Programmable time delay를 지원한다. 초저전력 칩으로 배터리 지속시간을 늘리면서도, 시스템 전압을 모니터링하다가 임계치 이하로 떨어지면 리셋 신호를 발생시켜 MCU나 프로세서를 안정적으로 초기화하는 역할에 쓰인다.

 

 

 

특징

• 감시 전압(Threshold) 범위 : 모델별로 0.9V에서 4.9V까지의 고정 임계값 옵션 제공
• 초저전류 소모 : Typical 0.5 µA
• Threshold 전압 정확도 : ±2.0%
• Hysteresis 지원 : 전압 노이즈로 인한 리셋 오동작을 방지하기 위한 히스테리시스 회로 내장
• 동작 전압 범위 : 0.8V ~ 10V의 넓은 작동 영역
• 동작 온도 범위 : $-40°C ~ +125°C
• 오토모티브 규격 모델 : NCV prefix가 붙은 모델은 오토모티브 신뢰성 및 품질 표준 규격을 충족

 

 

 

핀 아웃

패키지는 TSOP-5 하나다.

• Pin 1 : Reset Output (리셋 출력)
• Pin 2 : Input (전원 입력 및 감시 전압 모니터링 핀, 별도 전원 핀이 따로 없음)
• Pin 3 : Ground
• Pin 4 : N/C
• Pin 5 : Cd (Delay Capacitor, 지연 시간을 설정하기 위한 외부 커패시터 연결 핀)

 

 

 

 

 

기본 동작 (-L, Low Active 모델 기준)

1. 모니터링하는 Input(Pin 2) 전압이 지정된 임계치(Vdet-) 이하로 떨어지면, Reset Output(Pin 1)이 즉각 Low(Assert) 상태가 되어 시스템을 리셋한다.
2. 이후 입력 전압이 히스테리시스가 더해진 해제 임계치(Vdet+ = Vdet- + Vhys) 이상으로 복귀하더라도, 리셋 신호가 즉시 해제되지 않는다.
3. 입력 전압이 복귀한 시점부터 외부 지연 커패시터(Cd, Pin 5)가 충전되기 시작하며, 설정된 지연시간 Td가 경과하여 지연 핀의 전압이 임계치(Vtcd)에 도달해야만 리셋 출력이High 또는 High-Impedance 상태로 해제된다. 

 

Timing Waveform

 

 

 

 

 

 

NCP302와 NCP303의 출력 방식 차이

이 제품은 시스템 환경에 맞춰 선택할 수 있도록 두 가지 출력 구조를 독립된 시리즈로 제공한다.

 

• NCP302 시리즈 : 푸시풀(Push-Pull / Complementary) 출력
  • 칩 내부 출력단에 상단 PMOS와 하단 NMOS가 내장된 구조로, 별도의 외부 풀업 저항을 달지 않아도 칩 자체적으로 High와 Low 신호를 강하게 밀어줄 수 있다.
  • 별도의 전원 핀 없이, 모니터링을 위해 들어오는 Input(Pin 2) 전압을 감시 대상 전압이자 내부 IC 구동 전원이자 푸시풀의 High 전원 공급원으로 사용한다.
  • High Active(NCP302H), Low Active(NCP302L) 모델이 있다.
• NCP303 시리즈 : 오픈 드레인(Open-Drain) 출력
  • 출력단에 하단 NMOS만 존재하는 구조로, Reset Ouput을 High 상태로 만들기 위해선 외부 풀업 저항이 필요하다. 시스템 내에 서로 다른 전압 레벨(ex. 3.3V로 전압을 감시하지만 MCU의 I/O 레벨은 1.8V인 경우)이 공존하는 경우 유용하게 사용할 수 있다.
  • Low Active(NCP303L) 모델만 존재한다.

 

 

 

 

 

 

 

/RESET 지연시간 설정 방식

이 칩의 지연시간(Td)은 5번 핀에 연결하는 외부 커패시터(Cd)의 용량에 의해서만 결정된다.

 

• Td = Rd * Cd

여기서 내부저항 Rd는 고정값 1MΩ이므로 0.1uF 커패시터를 Cd핀에 연결하면 약 100ms(1 * 10^6 * 0.1 * 10^-6) 수준의 리셋 지연 시간을 확보할 수 있다.

 

만약 외부에 Optioanl로 R1 풀업 저항을 설치하는 경우 R1과 Rd 병렬 합성 저항값인 Rd'로 Td를 구할 수 있다.

• Td = Rd' * Cd