iC-MFN
8-FOLD FAIL-SAFE N-FET DRIVER
Ausgabe A1, Seite 1/12
TSSOP20
EIGENSCHAFTEN
ANWENDUNGEN
8-fach Level-Shifter auf 5 V Ausgangsspannung
Sicherer Low-Zustand der Ausgnge bei Einfachfehlern
Schmitt-Trigger-Eingnge mit zweistufigem Pull-Down-Strom
zur Erhhung der Strsicherheit bei begrenzter
Verlustleistung
Eingnge kompatibel zu TTL- und CMOS-Pegeln
(1.8 V bis 5 V)
Strombegrenzte und kurzschlussfeste Push-Pull-Endstufen
Push-Pull-Stromquellen zur Ansteuerung von
FET-Transistoren
Spannungsfeste Ausgnge bis 18 V (gepulst)
berwachung der Anschlsse von Masse und
Versorgungsspannung
ESD-Schutzbeschaltung
Erweiterter Temperaturbereich von -40 ... +150 C
Betrieb von 5V-Logic-Level-
n-FETs aus 3.3V-Systemen
GEHUSE
BLOCKSCHALTBILD
Copyright 2003, iC-Haus
www.ichaus.com
iC-MFN
8-FOLD FAIL-SAFE N-FET DRIVER
Ausgabe A1, Seite 2/12
KURZBESCHREIBUNG
iC-MFN ist ein monolithisch integrierter, achtkanaliger Pegelanpassungsbaustein zur Ansteuerung von
n-Kanal FETs. Die internen Schaltungsblcke sind dabei so aufgebaut, dass die Ausgangsstufen des iC-MFN
bei Einfachfehlern durch offene Pins oder durch Kurzschluss zweier Ausgnge in den sicheren, definierten
Low-Zustand gehen. Das iC-MFN schaltet somit bei einem Einfachfehler einen extern angeschlosenen n-
Kanal FET aus.
Die Eingnge der acht Kanle bestehen aus einem Schmitt-Trigger mit Pull-Down-Stromquelle und sind zu
TTL- und CMOS-Pegeln (1.8 V bis 5 V) kompatibel. Die acht Kanle haben am Ausgang eine strombegrenzte
Push-Pull-Endstufe und einen Pull-Down-Widerstand. Die Endstufen liefern ein Ausgangssignal von 5 V und
werden ber ein hi-Signal am Pin EN freigegeben. Weiterhin knnen alle Endstufen kurze Strpulse von bis
zu 18 V am Ausgang aushalten.
Der Baustein iC-MFN berwacht die Versorgungsspannung an VCC und die Spannungen an den beiden
Masseanschlssen GND und GNDR. Letztere mssen extern miteinander verbunden werden, um im
Fehlerfall den sicheren Low-Zustandes der Ausgangsstufen zu gewhrleisten.
Falls die Versorgungsspannung an VCC unter eine definierte Schwelle fllt, so erzeugt die
Spannungsberwachung ein internes Fehlersignal, mit dem die Ausgnge aktiv ber die Low-Side-
Transistoren auf GND gezogen werden. Fllt die Versorgungsspannung an VCC ganz weg, so werden die
Ausgnge ber Pull-Down-Widerstnde auf GNDR gezogen.
Fllt das Massepotenzial an GND weg, so werden die High-Side- und Low-Side-Transistoren der Endstufen
abgeschaltet und die Ausgnge ber Pull-Down-Widerstnde auf GNDR gezogen.
Fllt dagegen das Massepotenzial an GNDR weg, so werden nur die High-Side-Transistoren der Endstufen
abgeschaltet und die Ausgnge aktiv ber die Low-Side-Transistoren auf GND gezogen.
Offene Eingnge IN1..8 bzw. EN werden durch Pull-Down-Strme aktiv auf GND gezogen. Die Pull-Down-
Strme sind zweistufig ausgefhrt, um bei erhhter Strsicherheit die Verlustleistung zu begrenzen.
Falls sich beim Kurzschluss zweier Ausgnge eine Ausgangsstufe im Low- und die andere im High-Zustand
befindet, so berwiegt die Stromfhigkeit des Low-Side-Treibers und hlt somit die angeschlossenen
n-Kanal-FETs im sicheren ausgeschalteten Zustand.
Der Baustein ist gegen Zerstrung durch ESD geschtzt.
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GEHUSE TSSOP20 nach JEDEC-Standard
ANSCHLUSSBELEGUNG TSSOP20 4.4 mm
PIN-FUNKTIONEN
(von oben)
Nr. Name Funktion
1
VCC
5 V Spannungsversorgung
2
IN1
Eingang Kanal 1
3
IN2
Eingang Kanal 2
4
IN3
Eingang Kanal 3
5
IN4
Eingang Kanal 4
6
IN5
Eingang Kanal 5
7
IN6
Eingang Kanal 6
8
IN7
Eingang Kanal 7
9
IN8
Eingang Kanal 8
10 EN
Enable-Eingang
11 GND
Masse
12 OUT8 5 V Ausgang Kanal 8
13 OUT7 5 V Ausgang Kanal 7
14 OUT6 5 V Ausgang Kanal 6
15 OUT5 5 V Ausgang Kanal 5
16 OUT4 5 V Ausgang Kanal 4
17 OUT3 5 V Ausgang Kanal 3
18 OUT2 5 V Ausgang Kanal 2
19 OUT1 5 V Ausgang Kanal 1
20 GNDR Masse (R)
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Alle Spannungsangaben beziehen sich auf Masse (Ground), wenn kein anderer Bezugspunkt angegeben ist.
In den Baustein hinein flieende Strme zhlen positiv, heraus flieende Strme negativ.
GRENZWERTE
Keine Zerstrung, Funktion nicht garantiert.
Kenn Formel-
Benennung
Bedingungen
Bild
Einh.
Nr.
zeichen
Min.
Max.
G001 VCC
Versorgungsspannung
-0.3
6
V
G002 V()
Spannung an OUT1...8
-0.3
6
V
G003 Vp()
Peak Spannung an OUT1...8
t < 100 ms, Duty Cycle < 2 %
-0.3
18
V
G004 V()
Spannung an IN1...8, EN
-0.3
6
V
G005 V(GNDR) Spannung an GNDR gegen GND
-0.3
0.3
V
G006 V(GND)
Spannung an GND gegen GNDR
-0.3
0.3
V
G007 Imx()
Strom in OUT1...8, IN1...8, EN
-10
10
mA
G008 Imx()
Strom in OUT1...8
t < 100 ms, Duty Cycle < 2 %
-10
120
mA
G009 Imx()
Strom in VCC, GND
-50
50
mA
G010 Imx()
Strom in GND, GNDR
t < 100 ms, Duty Cycle < 2 %
-100
10
mA
E001 Vd()
Zulssige ESD-Prfspannung an allen
Pins
MIL-STD-883, Methode 3015,
HBM 100 pF entladen ber 1.5 k
2
kV
TG1 Tj
Chip-Temperatur
-40
150
EC
TG2 Ts
Lagertemperatur
-55
125
EC
THERMISCHE DATEN
Betriebsbedingungen: VCC = 5 V 10 %
Kenn Formel-
Benennung
Bedingungen
Bild
Einh.
Nr.
zeichen
Min.
Typ.
Max.
T1
Ta
Zulssiger Umgebungstemperatur-
bereich
-40
125
EC
T2
Rthja
Thermischer Widerstand
Chip/Umgebung
auf Board geltet, ohne besondere
Khlflchen
75
K/W
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Ausgabe A1, Seite 5/12
KENNDATEN
Betriebsbedingungen:
VCC = 5 V 10 %, Tj = -40 ... 150
EC, wenn nicht anders angegeben
Kenn Symbol
Benennung
Bedingungen
Tj
Bild
Einh.
Nr.
EC
Min.
Typ.
Max.
Allgemeines
001 VCC
Zulssige Versorgungsspannung
4.5
5
5.5
V
002 I(VCC)
Versorgungsstrom in VCC
ohne Last
7
mA
003 I(VCC)
Fehlerstrom in VCC
VCC = 5 V,
ein Ausgang auf 18 V
-40
mA
004 I(GND)
Strom in GND
ohne Last
-6
mA
005 I(GNDR) Strom in GNDR
ohne Last, alle OUTx = hi
-4
-0.7
mA
Current Driver OUT1...8
101 Vc()hi
Klemmspannung hi
I() = 100 mA
18
30
V
102 Vc()lo
Klemmspannung lo gegen
niedrigstes Potenzial von
GND, GNDR
I() = -10 mA
-1.4
-0.7
V
103 Vs()hi
Sttigungsspannung hi gegen
VCC
I() = -0.5 mA
I() = -2 mA
-0.2
-0.8
V
V
104 Vs()lo
Sttigungsspannung lo gegen
GND
I() = 0.5 mA
I() = 2 mA
0.2
0.8
V
V
105 Rpd()
Pull-Down-Widerstand an OUTx
gegen GNDR
V(GND) > Vtr(GND)
12
30
70
k
106 Isc()lo
Kurzschlussstrom lo
V() = 0.8 V ... VCC
2
3.6
6
mA
107 Isc()hi
Kurzschlussstrom hi
V() = 0 ... VCC - 0.8 V
-6
-3
-2
mA
108 Vsh()
Ausgangsspannung bei
Kurzschluss zweier Ausgnge
bei zwei unterschiedlichen
Eingangssignalen hi und lo
1
V
Input IN1...8, EN
201 Vc()hi
Klemmspannung hi
I() = 10 mA
6
V
202 Vc()lo
Klemmspannung lo gegen
niedrigstes Potential von
GND, GNDR
I() = -10 mA
-1.4
-0.7
V
203 Vt()hi
Schwellspannung hi
1.15
1.4
V
204 Vt()lo
Schwellspannung lo
0.8
1.05
V
205 Vt()hys
Hysterese
Vt()hys = Vt()hi - Vt()lo
200
400
mV
206 Ipd1()
Pull-Down-Strom 1
0.4 V < V() < Vt()hi
3
150
225
350
A
207 Ipd2()
Pull-Down-Strom 2
V() > 1.4 V
3
20
45
70
A
208 Cin()
Eingangskapazitt
20
pF
209 Ileak()
Eingangsleckstrom
VCC = 0 V, V() = 0 ... 5.5 V
-10
10
A
210 Vl()
Leerlaufspannung
V
Supply Monitor
301 VCCon
Einschaltschwelle VCC
3.9
4.4
V
302 VCCoff
Abschaltschwelle VCC
abnehmende Spannung VCC
3.5
4.1
V
303 VCChys Hysterese
VCChys = VCCon - VCCoff
200
mV
Ground Monitor GND, GNDR
401 Vtg()
GND-berwachung
Monitorschwelle an GND bezogen
auf GNDR
30
80
150
mV
402 Vtr()
GNDR-berwachung
Monitorschwelle an GNDR
bezogen auf GND
30
80
150
mV
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ZIP