background image

LP2987/LP2988

Micropower, 200 mA Ultra Low-Dropout Voltage

Regulator with Programmable Power-On Reset Delay;

Low Noise Version Available (LP2988)

General Description

The LP2987/8 are fixed-output 200 mA precision LDO volt-

age regulators with power-ON reset delay which can be

implemented using a single external capacitor.

The LP2988 is specifically designed for noise-critical appli-

cations. A single external capacitor connected to the Bypass

pin reduces regulator output noise.

Using an optimized VIP

(Vertically Integrated PNP) pro-

cess, these regulators deliver superior performance:

Dropout Voltage: 180 mV

@

200 mA load, and 1 mV

@

1 mA

load (typical).

Ground Pin Current: 1 mA

@

200 mA load, and 200 µA

@

10 mA load (typical).

Sleep Mode: The LP2987/8 draws less than 2 µA quiescent

current when shutdown pin is held low.

Error Flag/Reset: The error flag goes low when the output

drops approximately 5% below nominal. This pin also pro-

vides a power-ON reset signal if a capacitor is connected to

the DELAY pin.

Precision Output: Standard product versions of the LP2987

and LP2988 are available with output voltages of 5.0V, 3.8V,

3.3V, 3.2V, 3.0V, or 2.8V, with guaranteed accuracy of 0.5%

(“A” grade) and 1% (standard grade) at room temperature.

Features

n

Ultra low dropout voltage

n

Power-ON reset delay requires only one component

n

Bypass pin for reduced output noise (LP2988)

n

Guaranteed continuous output current 200 mA

n

Guaranteed peak output current

>

250 mA

n

SO-8 and mini SO-8 surface mount packages

n

<

2 µA quiescent current when shutdown

n

Low ground pin current at all loads

n

0.5% output voltage accuracy (“A” grade)

n

Wide supply voltage range (16V max)

n

Overtemperature/overcurrent protection

n

−40˚C to +125˚C junction temperature range

Applications

n

Cellular Phone

n

Palmtop/Laptop Computer

n

Camcorder, Personal Stereo, Camera

Block Diagrams

VIP

is a trademark of National Semiconductor Corporation.

DS100017-1

DS100017-2

March 1999

LP2987/LP2988

Micropower

,

200

mA

Ultra

Low-Dropout

V

oltage

Regulator

with

Programmable

Power-On

Reset

Delay

© 1999 National Semiconductor Corporation

DS100017

www.national.com

background image

Connection Diagram (LP2987)

Ordering Information (LP2987)

TABLE 1. Package Marking and Ordering Information

Output Voltage

Grade

Order Information

Package Marking

Supplied as:

5

A

LP2987AIMMX-5.0

L44A

3.5k Units on Tape and Reel

5

A

LP2987AIMM-5.0

L44A

250 Units on Tape and Reel

5

STD

LP2987IMMX-5.0

L44B

3.5k Units on Tape and Reel

5

STD

LP2987IMM-5.0

L44B

250 Units on Tape and Reel

3.8

A

LP2987AIMMX-3.8

L96A

3.5k Units on Tape and Reel

3.8

A

LP2987AIMM-3.8

L96A

250 Units on Tape and Reel

3.8

STD

LP2987IMMX-3.8

L96B

3.5k Units on Tape and Reel

3.8

STD

LP2987IMM-3.8

L96B

250 Units on Tape and Reel

3.3

A

LP2987AIMMX-3.3

L43A

3.5k Units on Tape and Reel

3.3

A

LP2987AIMM-3.3

L43A

250 Units on Tape and Reel

3.3

STD

LP2987IMMX-3.3

L43B

3.5k Units on Tape and Reel

3.3

STD

LP2987IMM-3.3

L43B

250 Units on Tape and Reel

3.2

A

LP2987AIMMX-3.2

L66A

3.5k Units on Tape and Reel

3.2

A

LP2987AIMM-3.2

L66A

250 Units on Tape and Reel

3.2

STD

LP2987IMMX-3.2

L66B

3.5k Units on Tape and Reel

3.2

STD

LP2987IMM-3.2

L66B

250 Units on Tape and Reel

3.0

A

LP2987AIMMX-3.0

L42A

3.5k Units on Tape and Reel

3.0

A

LP2987AIMM-3.0

L42A

250 Units on Tape and Reel

3.0

STD

LP2987IMMX-3.0

L42B

3.5k Units on Tape and Reel

3.0

STD

LP2987IMM-3.0

L42B

250 Units on Tape and Reel

2.8

A

LP2987AIMMX-2.8

L89A

3.5k Units on Tape and Reel

2.8

A

LP2987AIMM-2.8

L89A

250 Units on Tape and Reel

2.8

STD

LP2987IMMX-2.8

L89B

3.5k Units on Tape and Reel

2.8

STD

LP2987IMM-2.8

L89B

250 Units on Tape and Reel

5

A

LP2987AIMX-5.0

2987AIM5.0

2.5k Units on Tape and Reel

5

A

LP2987AIM-5.0

2987AIM5.0

Shipped in Anti-Static Rails

5

STD

LP2987IMX-5.0

2987IM5.0

2.5k Units on Tape and Reel

5

STD

LP2987IM-5.0

2987IM5.0

Shipped in Anti-Static Rails

3.8

A

LP2987AIMX-3.8

2987AIM3.8

2.5k Units on Tape and Reel

3.8

A

LP2987AIM-3.8

2987AIM3.8

Shipped in Anti-Static Rails

3.8

STD

LP2987IMX-3.8

2987IM3.8

2.5k Units on Tape and Reel

3.8

STD

LP2987IM-3.8

2987IM3.8

Shipped in Anti-Static Rails

3.3

A

LP2987AIMX-3.3

2987AIM3.3

2.5k Units on Tape and Reel

3.3

A

LP2987AIM-3.3

2987AIM3.3

Shipped in Anti-Static Rails

Surface Mount Packages:

Mini SO-8 Package Type MM: See NS Package Drawing Number MUA08A

SO-8 Package Type M: See NS Package Drawing Number M08A

DS100017-3

Top View

For ordering information, refer to

Table 1 in this document.

www.national.com

2

background image

Ordering Information (LP2987)

(Continued)

TABLE 1. Package Marking and Ordering Information (Continued)

Output Voltage

Grade

Order Information

Package Marking

Supplied as:

3.3

STD

LP2987IMX-3.3

2987IM3.3

2.5k Units on Tape and Reel

3.3

STD

LP2987IM-3.3

2987IM3.3

Shipped in Anti-Static Rails

3.2

A

LP2987AIMX-3.2

2987AIM3.2

2.5k Units on Tape and Reel

3.2

A

LP2987AIM-3.2

2987AIM3.2

Shipped in Anti-Static Rails

3.2

STD

LP2987IMX-3.2

2987IM3.2

2.5k Units on Tape and Reel

3.2

STD

LP2987AIM-3.2

2987IM3.2

Shipped in Anti-Static Rails

3.0

A

LP2987IMX-3.0

2987AIM3.0

2.5k Units on Tape and Reel

3.0

A

LP2987AIM-3.0

2987AIM3.0

Shipped in Anti-Static Rails

3.0

STD

LP2987IMX-3.0

2987IM3.0

2.5 Units on Tape and Reel

3.0

STD

LP2987IM-3.0

2987IM3.0

Shipped in Anti-Static Rails

2.8

A

LP2987AIMX-2.8

2987AIM2.8

2.5 Units on Tape and Reel

2.8

A

LP2987AIM-2.8

2987AIM2.8

Shipped in Anti-Static Rails

2.8

STD

LP2987IMX-2.8

2987IM2.8

2.5 Units on Tape and Reel

2.8

STD

LP298AIM-2.8

298AIM2.8

Shipped in Anti-Static Rails

www.national.com

3

background image

Connection Diagram (LP2988)

Ordering Information (LP2988)

TABLE 2. Package Marking and Ordering Information

Output Voltage

Grade

Order Information

Package Marking

Supplied as:

5

A

LP2988AIMMX-5.0

L51A

3.5k Units on Tape and Reel

5

A

LP2988AIMM-5.0

L51A

250 Units on Tape and Reel

5

STD

LP2988IMMX-5.0

L51B

3.5k Units on Tape and Reel

5

STD

LP2988IMM-5.0

L51B

250 Units on Tape and Reel

3.8

A

LP2988AIMMX-3.8

L0AA

3.5k Units on Tape and Reel

3.8

A

LP2988AIMM-3.8

L0AA

250 Units on Tape and Reel

3.8

STD

LP2988IMMX-3.8

L0AB

3.5k Units on Tape and Reel

3.8

STD

LP2988IMM-3.8

L0AB

250 Units on Tape and Reel

3.3

A

LP2988AIMMX-3.3

L50A

3.5k Units on Tape and Reel

3.3

A

LP2988AIMM-3.3

L50A

250 Units on Tape and Reel

3.3

STD

LP2988IMMX-3.3

L50B

3.5k Units on Tape and Reel

3.3

STD

LP2988IMM-3.3

L50B

250 Units on Tape and Reel

3.2

A

LP2988AIMMX-3.2

L67A

3.5k Units on Tape and Reel

3.2

A

LP2988AIMM-3.2

L67A

250 Units on Tape and Reel

3.2

STD

LP2988IMMX-3.2

L67B

3.5k Units on Tape and Reel

3.2

STD

LP2988IMM-3.2

L67B

250 Units on Tape and Reel

3.0

A

LP2988AIMMX-3.0

L49A

3.5k Units on Tape and Reel

3.0

A

LP2988AIMM-3.0

L49A

250 Units on Tape and Reel

3.0

STD

LP2988IMMX-3.0

L49B

3.5k Units on Tape and Reel

3.0

STD

LP2988IMM-3.0

L49B

250 Units on Tape and Reel

2.8

A

LP2988AIMMX-2.8

L0IA

3.5k Units on Tape and Reel

2.8

A

LP2988AIMM-2.8

L0IA

250 Units on Tape and Reel

2.8

STD

LP2988IMMX-2.8

L0IB

3.5k Units on Tape and Reel

2.8

STD

LP2988IMM-2.8

L0IB

250 Units on Tape and Reel

5

A

LP2988AIMX-5.0

2988AIM5.0

2.5k Units on Tape and Reel

5

A

LP2988AIM-5.0

2988AIM5.0

Shipped in Anti-Static Rails

5

STD

LP2988IMX-5.0

2988IM5.0

2.5k Units on Tape and Reel

5

STD

LP2988IM-5.0

2988IM5.0

Shipped in Anti-Static Rails

3.8

A

LP2988AIMX-3.8

2988AIM3.8

2.5k Units on Tape and Reel

3.8

A

LP2988AIM-3.8

2988AIM3.8

Shipped in Anti-Static Rails

3.8

STD

LP2988IMX-3.8

2988IM3.8

2.5k Units on Tape and Reel

3.8

STD

LP2988IM-3.8

2988IM3.8

Shipped in Anti-Static Rails

3.3

A

LP2988AIMX-3.3

2988AIM3.3

2.5k Units on Tape and Reel

3.3

A

LP2988AIM-3.3

2988AIM3.3

Shipped in Anti-Static Rails

Surface Mount Packages:

Mini SO-8 Package Type MM: See NS Package Drawing Number MUA08A

SO-8 Package Type M: See NS Package Drawing Number M08A

DS100017-16

Top View

For ordering information, refer to

Table 2 in this document.

www.national.com

4

background image

Ordering Information (LP2988)

(Continued)

TABLE 2. Package Marking and Ordering Information (Continued)

Output Voltage

Grade

Order Information

Package Marking

Supplied as:

3.3

STD

LP2988IMX-3.3

2988IM3.3

2.5k Units on Tape and Reel

3.3

STD

LP2988IM-3.3

2988IM3.3

Shipped in Anti-Static Rails

3.2

A

LP2988AIMX-3.2

2988AIM3.2

2.5k Units on Tape and Reel

3.2

A

LP2988AIM-3.2

2988AIM3.2

Shipped in Anti-Static Rails

3.2

STD

LP2988IMX-3.2

2988IM3.2

2.5k Units on Tape and Reel

3.2

STD

LP2988IM-3.2

2988IM3.2

Shipped in Anti-Static Rails

3.0

A

LP2988AIMX-3.0

2988AIM3.0

2.5k Units on Tape and Reel

3.0

A

LP2988AIM-3.0

2988AIM3.0

Shipped in Anti-Static Rails

3.0

STD

LP2988IMX-3.0

2988IM3.0

2.5 Units on Tape and Reel

3.0

STD

LP2988IM-3.0

2988IM3.0

Shipped in Anti-Static Rails

2.8

A

LP2988AIMX-2.8

2988AIM2.8

2.5 Units on Tape and Reel

2.8

A

LP2988AIM-2.8

2988AIM2.8

Shipped in Anti-Static Rails

2.8

STD

LP2988IMX-2.8

2988IM2.8

2.5 Units on Tape and Reel

2.8

STD

LP2988IM-2.8

2988IM2.8

Shipped in Anti-Static Rails

www.national.com

5

background image

Absolute Maximum Ratings

(Note 1)

If Military/Aerospace specified devices are required,

please contact the National Semiconductor Sales Office/

Distributors for availability and specifications.

Storage Temperature Range

−65˚C to +150˚C

Operating Junction

Temperature Range

−40˚C to +125˚C

Lead Temperature

(Soldering, 5 seconds)

260˚C

ESD Rating (Note 2)

2 kV

Power Dissipation (Note 3)

Internally Limited

Input Supply Voltage

(Survival)

−0.3V to +16V

Input Supply Voltage

(Operating)

2.1V to +16V

Shutdown Pin

−0.3V to +16V

Sense Pin

−0.3V to +6V

Output Voltage

(Survival) (Note 4)

−0.3V to +16V

I

OUT

(Survival)

Short Circuit Protected

Input-Output Voltage

(Survival) (Note 5)

−0.3V to +16V

Electrical Characteristics

Limits in standard typeface are for T

J

= 25˚C, and limits in boldface type apply over the full operating temperature range. Un-

less otherwise specified: V

IN

= V

O

(NOM) + 1V, I

L

= 1 mA, C

OUT

= 4.7 µF, C

IN

= 2.2 µF, V

S/D

= 2V.

Symbol

Parameter

Conditions

Typical

LM2987/8AI-X.X

(Note 6)

LM2987/8I-X.X

(Note 6)

Units

Min

Max

Min

Max

V

O

Output Voltage

Tolerance

−0.5

0.5

−1.0

1.0

%V

NOM

0.1 mA

<

I

L

<

200 mA

−0.8

0.8

−1.6

1.6

−1.8

1.8

−2.8

2.8

Output Voltage Line

Regulation

V

O

(NOM) + 1V

V

IN

16V

0.007

0.014

0.014

%/V

0.032

0.032

V

IN

–V

O

Dropout Voltage

(Note 7)

I

L

= 100 µA

1

2.0

2.0

mV

3.5

3.5

I

L

= 75 mA

90

120

120

170

170

I

L

= 200 mA

180

230

230

350

350

I

GND

Ground Pin Current

I

L

= 100 µA

100

120

120

µA

150

150

I

L

= 75 mA

500

800

800

1400

1400

I

L

= 200 mA

1

2.1

2.1

mA

3.7

3.7

V

S/D

<

0.3V

0.05

1.5

1.5

µA

I

O

(PK)

Peak Output Current

V

OUT

V

O

(NOM) − 5%

400

250

250

mA

I

O

(MAX)

Short Circuit Current

R

L

= 0 (Steady State)

(Note 10)

400

e

n

LP2987 Output Noise

Voltage (RMS)

BW = 300 Hz to

50 kHz, V

OUT

= 3.3V

C

OUT

= 10 µF

100

µV(RMS)

LP2988 Output Noise

Voltage (RMS)

BW = 300 Hz to

50 kHz, V

OUT

= 3.3V

C

OUT

= 10 µF

C

BYPASS

= .01 µF

20

Ripple Rejection

f = 1 kHz, C

OUT

= 10 µF

C

BYP

= 0 (LP2988)

65

dB

Output Voltage

Temperature Coefficient

(Note 9)

20

ppm/˚C

www.national.com

6

background image

Electrical Characteristics

(Continued)

Limits in standard typeface are for T

J

= 25˚C, and limits in boldface type apply over the full operating temperature range. Un-

less otherwise specified: V

IN

= V

O

(NOM) + 1V, I

L

= 1 mA, C

OUT

= 4.7 µF, C

IN

= 2.2 µF, V

S/D

= 2V.

Symbol

Parameter

Conditions

Typical

LM2987/8AI-X.X

(Note 6)

LM2987/8I-X.X

(Note 6)

Units

Min

Max

Min

Max

I

DELAY

Delay Pin Current

Source

2.2

1.6

2.8

1.6

2.8

µA

1.4

3.0

1.4

3.0

SHUTDOWN INPUT

V

S/D

S/D Input Voltage

(Note 8)

V

H

= O/P ON

1.4

1.6

1.6

V

V

L

= O/P OFF

0.55

0.18

0.18

I

S/D

S/D Input Current

V

S/D

= 0

0

−1

−1

µA

V

S/D

= 5V

5

15

15

ERROR COMPARATOR

I

OH

Output “HIGH” Leakage

V

OH

= 16V

0.01

1

1

µA

2

2

V

OL

Output “LOW” Voltage

V

IN

= V

O

(NOM) − 0.5V,

I

O

(COMP) = 300 µA

150

220

220

mV

350

350

V

THR

(MAX)

Upper Threshold

Voltage

−4.6

−5.5

−3.5

−5.5

−3.5

%V

OUT

−7.7

−2.5

−7.7

−2.5

V

THR

(MIN)

Lower Threshold

Voltage

−6.6

−8.9

−4.9

−8.9

−4.9

−13.0

−3.3

−13.0

−3.3

HYST

Hysteresis

2.0

Note 1: Absolute Maximum Ratings indicate limits beyond which damage to the component may occur. Electrical specifications do not apply when operating the de-

vice outside of its rated operating conditions.

Note 2: The ESD rating of the Bypass pin is 500V (LP2988 only.)

Note 3: The maximum allowable power dissipation is a function of the maximum junction temperature, T

J

(MAX), the junction-to-ambient thermal resistance,

θ

J−A

,

and the ambient temperature, T

A

. The maximum allowable power dissipation at any ambient temperature is calculated using:

The value of

θ

J−A

for the SO-8 (M) package is 160˚C/W, and the mini SO-8 (MM) package is 200˚C/W. Exceeding the maximum allowable power dissipation will cause

excessive die temperature, and the regulator will go into thermal shutdown.

Note 4: If used in a dual-supply system where the regulator load is returned to a negative supply, the LM2987/8 output must be diode-clamped to ground.

Note 5: The output PNP structure contains a diode between the V

IN

and V

OUT

terminals that is normally reverse-biased. Forcing the output above the input will turn

on this diode and may induce a latch-up mode which can damage the part (see Application Hints).

Note 6: Limits are 100% production tested at 25˚C. Limits over the operating temperature range are guaranteed through correlation using Statistical Quality Control

(SQC) methods. The limits are used to calculate National’s Average Outgoing Quality Level (AOQL).

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.

Note 8: To prevent mis-operation, the Shutdown input must be driven by a signal that swings above V

H

and below V

L

with a slew rate not less than 40 mV/µs (see

Application Hints).

Note 9: Temperature coefficient is defined as the maximum (worst-case) change divided by the total temperature range.

Note 10: See Typical Performance Characteristics curves.

www.national.com

7

background image

Typical Performance Characteristics

Unless otherwise specified: T

A

= 25˚C, C

OUT

= 4.7 µF,

C

IN

= 2.2 µF, S/D is tied to V

IN

, V

IN

= V

O

(NOM) + 1V, I

L

= 1 mA.

V

OUT

vs Temperature

DS100017-17

Dropout Voltage vs Temperature

DS100017-18

Dropout Voltage vs Load Current

DS100017-19

Dropout Characteristics

DS100017-20

Ground Pin Current vs

Temperature and Load

DS100017-21

Ground Pin Current vs

Load Current

DS100017-22

www.national.com

8

background image

Typical Performance Characteristics

Unless otherwise specified: T

A

= 25˚C, C

OUT

= 4.7 µF,

C

IN

= 2.2 µF, S/D is tied to V

IN

, V

IN

= V

O

(NOM) + 1V, I

L

= 1 mA. (Continued)

Input Current vs V

IN

DS100017-23

Input Current vs V

IN

DS100017-24

Load Transient Response

DS100017-25

Load Transient Response

DS100017-26

Line Transient Response

DS100017-27

Line Transient Response

DS100017-28

www.national.com

9

background image

Typical Performance Characteristics

Unless otherwise specified: T

A

= 25˚C, C

OUT

= 4.7 µF,

C

IN

= 2.2 µF, S/D is tied to V

IN

, V

IN

= V

O

(NOM) + 1V, I

L

= 1 mA. (Continued)

Turn-On Waveform

DS100017-29

Turn-On Waveform

DS100017-30

Short Circuit Current

DS100017-31

Short Circuit Current

DS100017-32

Short Circuit Current

vs Output Voltage

DS100017-33

Instantaneous Short Circuit Current

vs Temperature

DS100017-34

www.national.com

10

background image

Typical Performance Characteristics

Unless otherwise specified: T

A

= 25˚C, C

OUT

= 4.7 µF,

C

IN

= 2.2 µF, S/D is tied to V

IN

, V

IN

= V

O

(NOM) + 1V, I

L

= 1 mA. (Continued)

DC Load Regulation

DS100017-35

Shutdown Pin Current vs

Shutdown Pin Voltage

DS100017-36

Shutdown Voltage

vs Temperature

DS100017-37

Input to Output Leakage

vs Temperature

DS100017-38

Delay Pin Current vs V

IN

DS100017-45

Delay Pin Current vs

Delay Pin Voltage

DS100017-48

www.national.com

11

background image

Typical Performance Characteristics

Unless otherwise specified: T

A

= 25˚C, C

OUT

= 4.7 µF,

C

IN

= 2.2 µF, S/D is tied to V

IN

, V

IN

= V

O

(NOM) + 1V, I

L

= 1 mA. (Continued)

Delay Sink Current

vs Temperature

DS100017-47

Delay Sink Current vs Temperature

DS100017-46

Output Impedance vs Frequency

DS100017-40

Output Impedance vs Frequency

DS100017-41

Ripple Rejection (LP2987)

DS100017-42

Ripple Rejection (LP2988)

DS100017-51

www.national.com

12

background image

Typical Performance Characteristics

Unless otherwise specified: T

A

= 25˚C, C

OUT

= 4.7 µF,

C

IN

= 2.2 µF, S/D is tied to V

IN

, V

IN

= V

O

(NOM) + 1V, I

L

= 1 mA. (Continued)

Output Noise Density (LP2987)

DS100017-39

Output Noise Voltage (LP2988)

DS100017-44

Output Noise Density (LP2988)

DS100017-52

Output Noise Density (LP2988)

DS100017-53

Turn-On Time (LP2988)

DS100017-54

Turn-On Time (LP2988)

DS100017-55

www.national.com

13

background image

Typical Performance Characteristics

Unless otherwise specified: T

A

= 25˚C, C

OUT

= 4.7 µF,

C

IN

= 2.2 µF, S/D is tied to V

IN

, V

IN

= V

O

(NOM) + 1V, I

L

= 1 mA. (Continued)

Basic Application Circuits

Turn-On Time (LP2988)

DS100017-56

DS100017-5

DS100017-6

*Capacitance value shown is minimum required to assure stability, but may be increased without limit. Larger output capacitor provides improved dynamic

response.

**Shutdown must be actively terminated (see Application Hints). Tie to INPUT (pin 4) if not used.

www.national.com

14

background image

Application Hints

EXTERNAL CAPACITORS

As with any low-dropout regulator, external capacitors are

required to assure stability. These capacitors must be cor-

rectly selected for proper performance.

INPUT CAPACITOR: An input capacitor (

2.2 µF) is re-

quired between the LP2987/8 input and ground (amount of

capacitance may be increased without limit).

This capacitor must be located a distance of not more than

0.5” from the input pin and returned to a clean analog

ground. Any good quality ceramic or tantalum may be used

for this capacitor.

OUTPUT CAPACITOR: The output capacitor must meet the

requirement for minimum amount of capacitance and also

have an appropriate E.S.R. (equivalent series resistance)

value.

Curves are provided which show the allowable ESR range

as a function of load current for 3V and 5V outputs.

IMPORTANT: The output capacitor must maintain its ESR in

the stable region

over the full operating temperature range of

the application to assure stability.

The minimum required amount of output capacitance is

4.7 µF. Output capacitor size can be increased without limit.

It is important to remember that capacitor tolerance and

variation with temperature must be taken into consideration

when selecting an output capacitor so that the minimum re-

quired amount of output capacitance is provided over the full

operating temperature range. A good Tantalum capacitor will

show very little variation with temperature, but a ceramic

may not be as good (see next section).

The output capacitor should be located not more than 0.5”

from the output pin and returned to a clean analog ground.

CAPACITOR CHARACTERISTICS

TANTALUM: A solid tantalum capacitor is the best choice for

the output capacitor on the LM2987/8. Available from many

sources, their typical ESR is very close to the ideal value re-

quired on the output of many LDO regulators.

Tantalums also have good temperature stability: a 4.7 µF

was tested and showed only a 10% decline in capacitance

as the temperature was decreased from +125˚C to −40˚C.

The ESR increased only about 2:1 over the same range of

temperature.

However, it should be noted that the increasing ESR at lower

temperatures present in all tantalums can cause oscillations

when marginal quality capacitors are used (where the ESR

of the capacitor is near the upper limit of the stability range at

room temperature).

CERAMIC: The ESR of ceramic capacitor can be low

enough to cause an LDO regulator to oscillate: a 2.2 µF ce-

ramic was measured and found to have an ESR of 15 m

.

If a ceramic capacitor is to be used on the LP2987/8 output,

a 1

resistor should be placed in series with the capacitor to

provide a minimum ESR for the regulator.

A disadvantage of ceramic capacitors is that their capaci-

tance varies a lot with temperature: Large ceramic capaci-

tors are typically manufactured with the Z5U temperature

characteristic, which results in the capacitance dropping by

50% as the temperature goes from 25˚C to 80˚C.

This means you have to buy a capacitor with twice the mini-

mum C

OUT

to assure stable operation up to 80˚C.

ALUMINUM: The large physical size of aluminum electrolyt-

ics makes them unsuitable for most applications. Their ESR

characteristics are also not well suited to the requirements of

LDO regulators. The ESR of a typical aluminum electrolytic

is higher than a tantalum, and it also varies greatly with tem-

perature.

A typical aluminum electrolytic can exhibit an ESR increase

of 50X when going from 20˚C to −40˚C. Also, some alumi-

num electrolytics can not be used below −25˚C because the

electrolyte will freeze.

POWER-ON RESET DELAY

A power-on reset function can be easily implemented using

the LP2987/8 by adding a single external capacitor to the

Delay pin. The Error output provides the power-on reset sig-

nal when input power is applied to the regulator.

The reset signal stays low for a pre-set time period after

power is applied to the regulator, and then goes high (see

Timing Diagram below).

ESR Curves For 5V Output

DS100017-7

ESR Curves For 3V Output

DS100017-8

www.national.com

15

background image

Application Hints

(Continued)

The external capacitor c

DLY

sets the delay time (T

DELAY

).

The value of capacitor required for a given time delay may

be calculated using the formula:

C

DLY

= T

DELAY

/(5.59 X 10

5

)

To simplify design, a plot is provided below which shows val-

ues of C

DLY

versus delay time.

DETAILS OF ERR/RESET CIRCUIT OPERATION: (Refer

to LP2987/8 Equivalent Circuit).

The output of comparator U2 is the ERR/RESET flag. Since

it is an open-collector output, it requires the use of a pull-up

resistor (R

P

). The 1.23V reference is tied to the inverting in-

put of U2, which means that its output is controlled by the

voltage applied to the non-inverting input.

The output of U1 (also an open-collector) will force the non-

inverting input of U2 to go low whenever the LP2987/8 regu-

lated output drops about 5% below nominal.

U1’s inverting input is also held at 1.23V. The other input

samples the regulated output through a resistive divider (R

A

and R

B

). When the regulated output is at nominal voltage,

the voltage at the divider tap point will be 1.23V. If this volt-

age drops about 60 mV below 1.23V, the output of U1 will go

low forcing the output of U2 low (which is the ERROR state).

Power-ON reset delay occurs when a capacitor (shown as

C

DLY

) is connected to the Delay pin. At turn-ON, this capaci-

tor is initially fully discharged (which means the voltage at

the Delay pin is 0V). The output of U1 keeps C

DLY

fully dis-

charged (by sinking the 2.2 µA from the current source) until

the regulator output voltage comes up to within about 5% of

nominal. At this point, U1’s output stops sinking current and

the 2.2 µA starts charging up C

DLY

.

When the voltage across C

DLY

reaches 1.23V, the output of

U2 will go high (note that D1 limits the maximum voltage to

about 2V).

SELECTING C

DLY

: The maximum recommended value for

this capacitor is 1 µF. The capacitor must not have exces-

sively high leakage current, since it is being charged from a

2.2 µA current source.

Aluminum electrolytics can not be used, but good-quality

tantalum, ceremic, mica, or film types will work.

SHUTDOWN INPUT OPERATION

The LP2987/8 is shut off by driving the Shutdown input low,

and turned on by pulling it high. If this feature is not to be

used, the Shutdown input should be tied to V

IN

to keep the

regulator output on at all times.

DS100017-9

Timing Diagram for Power-Up

DS100017-11

Plot of C

DLY

vs T

DELAY

DS100017-10

LP2987/8 Equivalent Circuit

www.national.com

16

background image

Application Hints

(Continued)

To assure proper operation, the signal source used to drive

the Shutdown input must be able to swing above and below

the specified turn-on/turn-off voltage thresholds listed as V

H

and V

L

, respectively (see Electrical Characteristics).

It is also important that the turn-on (and turn-off) voltage sig-

nals applied to the Shutdown input have a slew rate which is

not less than 40 mV/µs.

CAUTION: the regulator output state can not be guaranteed

if a slow-moving AC (or DC) signal is applied that is in the

range between V

H

and V

L

.

REVERSE INPUT-OUTPUT VOLTAGE

The PNP power transistor used as the pass element in the

LP2987/8 has an inherent diode connected between the

regulator output and input.

During normal operation (where the input voltage is higher

than the output) this diode is reverse-biased.

However, if the output is pulled above the input, this diode

will turn ON and current will flow into the regulator output.

In such cases, a parasitic SCR can latch which will allow a

high current to flow into V

IN

(and out the ground pin), which

can damage the part.

In any application where the output may be pulled above the

input, an external Schottky diode must be connected from

V

IN

to V

OUT

(cathode on V

IN

, anode on V

OUT

), to limit the re-

verse voltage across the LP2987/8 to 0.3V (see Absolute

Maximum Ratings).

BYPASS CAPACITOR (LP2988)

The capacitor connected to the Bypass pin must have very

low leakage. The current flowing out of the Bypass pin

comes from the Bandgap reference, which is used to set the

output voltage. Since the Bandgap circuit has only a few mi-

croamps flowing in it, loading effects due to leakage current

will cause a change in the regulated output voltage.

Curves are provided which show the effect of loading the By-

pass pin on the regulated output voltage.

Care must be taken to ensure that the capacitor selected for

bypass will not have significant leakage current over the op-

erating temperature range of the application.

A high quality ceramic capacitor which uses either NPO or

COG type dielectiric material will typically have very low

leakage. Small surface-mount polypropolene or polycarbon-

ate film capacitors also have extremely low leakage, but are

slightly larger in size than ceramics.

DS100017-49

DS100017-50

www.national.com

17

background image

Physical Dimensions

inches (millimeters) unless otherwise noted

Mini SO-8 Package Type MM

NS Package Number MUA08A

www.national.com

18

background image

Physical Dimensions

inches (millimeters) unless otherwise noted (Continued)

LIFE SUPPORT POLICY

NATIONAL’S PRODUCTS ARE NOT AUTHORIZED FOR USE AS CRITICAL COMPONENTS IN LIFE SUPPORT

DEVICES OR SYSTEMS WITHOUT THE EXPRESS WRITTEN APPROVAL OF THE PRESIDENT OF NATIONAL

SEMICONDUCTOR CORPORATION. As used herein:

1. Life support devices or systems are devices or

systems which, (a) are intended for surgical implant

into the body, or (b) support or sustain life, and

whose failure to perform when properly used in

accordance with instructions for use provided in the

labeling, can be reasonably expected to result in a

significant injury to the user.

2. A critical component is any component of a life

support device or system whose failure to perform

can be reasonably expected to cause the failure of

the life support device or system, or to affect its

safety or effectiveness.

National Semiconductor

Corporation

Americas

Tel: 1-800-272-9959

Fax: 1-800-737-7018

Email: support@nsc.com

National Semiconductor

Europe

Fax: +49 (0) 1 80-530 85 86

Email: europe.support@nsc.com

Deutsch Tel: +49 (0) 1 80-530 85 85

English

Tel: +49 (0) 1 80-532 78 32

Français Tel: +49 (0) 1 80-532 93 58

Italiano

Tel: +49 (0) 1 80-534 16 80

National Semiconductor

Asia Pacific Customer

Response Group

Tel: 65-2544466

Fax: 65-2504466

Email: sea.support@nsc.com

National Semiconductor

Japan Ltd.

Tel: 81-3-5639-7560

Fax: 81-3-5639-7507

www.national.com

SO-8 Package Type M

NS Package Number M08A

LP2987/LP2988

Micropower

,

200

mA

Ultra

Low-Dropout

V

oltage

Regulator

with

Programmable

Power-On

Reset

Delay

National does not assume any responsibility for use of any circuitry described, no circuit patent licenses are implied and National reserves the right at any time without notice to change said circuitry and specifications.