ChipFind - Datasheet

Part Number U6239B

Download:  PDF   ZIP
U6239B
TELEFUNKEN Semiconductors
Rev. A3, 28-May-97
1 (15)
2.9 GHz PLL for SAT TV Tuner with UNi-Bus
Description
The U6239B is a single-chip frequency synthesizer with
bidirectional I
2
C bus control and unidirectional 3-wire
bus control, developed for SAT TV-tuner and cable tuner
applications.
This IC contains an integrated preamplifier, a high
frequency prescaler, a reference divider with multiple
programmable divider ratios, a crystal oscillator, a phase/
frequency detector together with a charge pump, a tuning
amplifier and an analog-to-digital converter.
Features
D 2.9 GHz divide-by-16 prescaler integrated
D UNi-BUS:
I
2
C bus and 3-wire bus
I
2
C bus software compatible to U6223B
3-wire bus software compatible to LC7215 (Sanyo)
D I
2
C bus mode:
4 bidirectional ports (open collector)
2 unidirectional ports (open collector)
5 level ADC or unidirectional port (open collector)
Address mode select function (AMS, Pin 3):
3 or 4 addresses selectable via Pin 10
D 3-wire bus mode:
4 unidirectional ports (open collector)
Lock output (open collector)
D Programmable reference divider
D Low power consumption (typ. 5 V / 23 mA)
D Electrostatic protection according to MIL-STD 883
Block Diagram
ADC
AS / ENABLE / P3
5
10
5ญbit Latch
11
9
8
P7
P6 / ADC
P5
7
6
P4
I/O
Ports
7ญbit Latch
T1
8ญbit Latch
7ญbit Latch
SCL
SDA 4
12
Vs
OS
T0
5I
2
3
Oscillator
XTAL
divide by 256/512/off/1024
Phase
detector
Charge
pump
16 VD
1 PD
GND 15
Control
UNIญBUS
FP
FR
15/14ญbit
Powerญon
reset
POR
P0/Lock
RD1,2,3
RDS / AMS
RFi
14
13
div. by 16
Prescaler
divide by 25/50/140/250
divide by 50/100/280/500
AMS
RDS
14ญbit Shift Reg.
Sync
LOCK
15ญbit Latch
SET
Sync
9611809
counter
Figure 1.
U6239B
TELEFUNKEN Semiconductors
Rev. A3, 28-May-97
2 (15)
Ordering Information
Extended Type Number
Package
Remarks
U6239B-AFPG3
SO16, plastic package
Taped and reeled
SSO16 package on request
Pin Configuration
1
2
3
4
5
6
7
8
16
15
14
13
12
11
10
9
RDS/AMS
SDA
95 10947
SCL
P7
P6/ ADC
P5
PD
Q1
RFi
RFi
V
S
P0/ Lock
AS/ENABLE/
P3
P4
VD
GND
Pin
Symbol
Function
มมม
มมม
1
มมมมม
มมมมม
PD
มมมมมมมมมม
มมมมมมมมมม
Charge pump output
มมม
มมม
2
มมมมม
มมมมม
Q1
มมมมมมมมมม
มมมมมมมมมม
Crystal input
3
RDS/
AMS
Reference divider select input
(3-wire bus mode)
Address mode select input
(I
2
C bus mode)
มมม
มมม
4
มมมมม
มมมมม
SDA
มมมมมมมมมม
มมมมมมมมมม
Data input/ output
มมม
มมม
5
มมมมม
มมมมม
SCL
มมมมมมมมมม
มมมมมมมมมม
Clock input
มมม
6
มมมมม
P7
มมมมมมมมมม
Port 7 input/ output
มมม
มมม
7
มมมมม
มมม
มมมมม
P6/
ADC
มมมมมมมมมม
มมมมมมมม
มมมมมมมมมม
Port 6 output
Analog-Digital-Converter input
มมม
มมม
8
มมมมม
มมมมม
P5
มมมมมมมมมม
มมมมมมมมมม
Port 5 input/ output
มมม
มมม
9
มมมมม
มมมมม
P4
มมมมมมมมมม
มมมมมมมมมม
Port 4 input/ output
มมม
มมม
10
มมมมม
มมม
มมมมม
AS/
ENABLE/
P3
มมมมมมมมมม
มมมมมมมม
มมมมมมมมมม
Address select input
Enable input
Port 3 output
มมม
มมม
11
มมมมม
มมมมม
P0/Lock
มมมมมมมมมม
มมมมมมมมมม
Port 0 output/Lock output
มมม
มมม
12
มมมมม
มมมมม
V
S
มมมมมมมมมม
มมมมมมมมมม
Supply voltage
มมม
มมม
13
มมมมม
มมมมม
RFi
มมมมมมมมมม
มมมมมมมมมม
RF input
มมม
มมม
14
มมมมม
มมมมม
RFi
มมมมมมมมมม
มมมมมมมมมม
RF input
มมม
มมม
15
มมมมม
มมมมม
GND
มมมมมมมมมม
มมมมมมมมมม
Ground
มมม
มมม
16
มมมมม
มมมมม
VD
มมมมมมมมมม
มมมมมมมมมม
Active filter output
Circuit Description
The U6239B is a single-chip PLL designed for SAT TV
tuner and cable tuner. It consists of a divide-by-16
prescaler with an integrated preamplifier, a 15-bit
programmable divider, a crystal oscillator, and a
reference divider with selectable divider ratios, a phase/
frequency detector together with a charge pump which
drives the tuning amplifier. Only one external transistor
is required for varactor line driving. The device can be
controlled via I
2
C bus format or via 3-wire bus format. It
detects automatically which bus format has been
received. Therefore, there is no need for a bus selection
pin. In I
2
C bus mode, the device has four programmable
or one fixed and three programmable I
2
C bus addresses,
depending on the voltage level at Pin 3. They are
programmed by applying a specific input voltage to the
address select input Pin 10, enabling the use of up to four
synthesizers in a system. If the fixed address is used, this
pin can be used as a normal output port. The same pin
serves as the enable signal input in 3-wire bus mode.
Depending whether the fixed address is used or not there
are five or six open collector outputs for switching
functions available. In 3-wire bus mode there are four
open collector outputs and one lock signal output. All
open collector outputs are capable of sinking at least
10 mA. In I
2
C bus mode an analog-to-digital converter
(ADC) is available for digital AFC (automatic frequency
control) applications and the ports P4, P5 and P7 can also
be used as input ports.
U6239B
TELEFUNKEN Semiconductors
Rev. A3, 28-May-97
3 (15)
Functional Description
The U6239B is programmed via a 2-wire I
2
C bus or
3-wire bus depending on the received data format. In
I
2
C bus mode the three bus input pins 4, 5, 10 are used as
SDA, SCL and address select inputs or in 3-wire bus
mode as date, clock and enable inputs, respectively. The
data include the scaling factor SF and port output
information. In I
2
C bus mode there are some additional
functions available (ADC, bidirectional ports, etc.)
Oscillator frequency calculation :
f
VCO
= 16
SPF f
refosc
/SRF
f
vco
:
Locked frequency of voltage controlled oscillator
SPF : Scaling factor of programmable divider (15 bit in
I
2
C bus mode, 14 bit in 3-wire bus mode)
SRF : Scaling factor of reference divider
(
B25/B50/B140/B250/B256/B512/B1024
in I
2
C bus mode,
B25/B50/B100/B140/B250
B280/B500 in 3-wire bus mode)
f
refosc
: Reference oscillator frequency:
3.2/ 4 MHz crystal or external reference
frequency (max. 8 MHz)
The input amplifier together with a divide-by-16
prescaler provides excellent sensitivity (see "Typical
prescaler input sensitivity"). The input impedance is
shown in the diagram "Typical input impedance". When
a new divider ratio is entered according to the requested
f
VCO
, the phase detector and charge pump adjusts the
control voltage of the VCO together with the tuning
amplifier until the output signals of the programmable
divider and the reference divider are in frequency locked
and phase locked. The reference frequency may be pro-
vided by an external source, capacitively coupled into
Pin 2, or by using an on-board crystal with an 18 pF ca-
pacitor in series. The crystal operates in the series
resonance mode. The reference divider division ratio
is selectable to
B25/ B50/ B140/ B250/ B256/ B512/
B1024 in the I
2
C bus mode and
B25/ B50/ B100/
B140/ B250/ B280/ B500 in the 3-wire bus mode.
In I
2
C bus mode, the division ratio may be set via three
bits, in 3-wire bus mode via two bits and a voltage at the
reference divider select input Pin 3. In addition, there are
port outputs available for band switching and other
purposes.
Application
A typical application is shown on page 14. All input/
output interface circuits are shown on the pages 12 and
13. Some special features which are related to test- and
alignment procedures for tuner production are explained
together with the bus mode descriptions.
Absolute Maximum Ratings
All voltages are referred to GND (Pin 15)
Parameters
Symbol
Conditions
Min.
Max.
Unit
มมมมมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมมมมม
Supply voltage
Pin 12
มมมม
มมมม
Vs
มมมมมม
มมมมมม
มมมม
มมมม
ญ0.3
มมมมม
มมมมม
6
มมมม
มมมม
V
มมมมมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมมมมม
RF input voltage
Pins 13, 14
มมมม
มมมม
RFi
มมมมมม
มมมมมม
มมมม
มมมม
ญ0.3
มมมมม
มมมมม
Vs + 0.3
มมมม
มมมม
V
มมมมมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมมมมม
Port output current
Pins 6-11
มมมม
มมมม
P0, P3-7
มมมมมม
มมมมมม
Open collector
มมมม
มมมม
ญ1
มมมมม
มมมมม
15
มมมม
มมมม
mA
มมมมมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมมมมม
Total port output current
Pins 6-11
มมมม
มมมม
P0, P3-7
มมมมมม
มมมมมม
Open collector
มมมม
มมมม
ญ1
มมมมม
มมมมม
50
มมมม
มมมม
mA
มมมมมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมมมมม
Port input/ output voltage
Pins 6-10
มมมม
มมมม
P3-7
มมมมมม
มมมมมม
In off state
มมมม
มมมม
ญ0.3
มมมมม
มมมมม
14
มมมม
มมมม
V
มมมมมมมมมมมมมม
Port output voltage
Pins 6-11
มมมม
P0, P3-7
มมมมมม
In on state
มมมม
ญ0.3
มมมมม
6
มมมม
V
มมมมมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมมมมม
Bus input/ output voltage
Pins 4 and 5
มมมม
มม
มมมม
VSDA,
VSCL
มมมมมม
มมมม
มมมมมม
มมมม
มม
มมมม
ญ0.3
มมมมม
มมม
มมมมม
6
มมมม
มม
มมมม
V
มมมมมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมมมมม
SDA output current
Pin 4
มมมม
มมมม
ISDA
มมมมมม
มมมมมม
Open collector
มมมม
มมมม
ญ1
มมมมม
มมมมม
5
มมมม
มมมม
mA
มมมมมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมมมมม
Address select/ Enable input Pin 10
Port output voltage
มมมม
มม
มมมม
AS/
ENABLE/
P3
มมมมมม
มมมม
มมมมมม
Port in off
state
มมมม
มม
มมมม
ญ0.3
มมมมม
มมม
มมมมม
14
มมมม
มม
มมมม
V
มมมมมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมมมมม
Charge pump output voltage Pin 1
มมมม
มมมม
PD
มมมมมม
มมมมมม
มมมม
มมมม
ญ0.3
มมมมม
มมมมม
Vs + 0.3
มมมม
มมมม
V
มมมมมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมมมมม
Active filter output voltage Pin 16
มมมม
มมมม
VD
มมมมมม
มมมมมม
มมมม
มมมม
ญ0.3
มมมมม
มมมมม
Vs + 0.3
มมมม
มมมม
V
มมมมมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมมมมม
Crystal oscillator voltage
Pin 2
มมมม
มมมม
Q1
มมมมมม
มมมมมม
มมมม
มมมม
ญ0.3
มมมมม
มมมมม
Vs + 0.3
มมมม
มมมม
V
Reference divider select input/ Pin 3
Address mode select input
RDS/
AMS
ญ0.3
V
S
+ 0.3
V
Junction temperature
T
j
ญ40
125
C
Storage temperature
T
stg
ญ40
125
C
U6239B
TELEFUNKEN Semiconductors
Rev. A3, 28-May-97
4 (15)
Operating Range
All voltages are referred to GND (Pin 15)
Parameters
Test Conditions / Pins
Symbol
Min.
Typ.
Max.
Unit
มมมมมมมมม
มมมมมมมมม
Supply voltage
มมมมมมมมม
มมมมมมมมม
Pin 12
มมมม
มมมม
V
S
มมมม
มมมม
4.5
มมมม
มมมม
5
มมมม
มมมม
5.5
มมมม
มมมม
V
มมมมมมมมม
มมมมมมมมม
Ambient temperature
มมมมมมมมม
มมมมมมมมม
มมมม
มมมม
T
amb
มมมม
มมมม
ญ20
มมมม
มมมม
มมมม
มมมม
85
มมมม
มมมม
C
มมมมมมมมม
มมมมมมมมม
Input frequency
มมมมมมมมม
มมมมมมมมม
Pins 13 and 14
มมมม
มมมม
RFi
มมมม
มมมม
250
มมมม
มมมม
มมมม
มมมม
2900
มมมม
มมมม
MHz
มมมมมมมมม
มมมมมมมมม
Programmable divider
มมมมมมมมม
มมมมมมมมม
I
2
C bus mode
มมมม
มมมม
SF
มมมม
มมมม
256
มมมม
มมมม
มมมม
มมมม
32767
มมมม
มมมม
มมมมมมมมม
มมมมมมมมม
Programmable divider
มมมมมมมมม
มมมมมมมมม
3-wire bus mode
มมมม
มมมม
SF
มมมม
มมมม
256
มมมม
มมมม
มมมม
มมมม
16383
มมมม
มมมม
Thermal Resistance
Parameters
Test Conditions / Pins
Symbol
Min.
Typ.
Max.
Unit
Junction ambient
Package SO16 soldered to PCB
R
thJA
110
K/W
Electrical Characteristics
Test conditions (unless otherwise specified): V
S
= 5 V, T
amb
= 25
C
Parameters
Test Conditions / Pins
Symbol
Min.
Typ.
Max.
Unit
มมมมมมมมมม
มมมมมมมมมม
Supply current (prescaler on)
มมมมมมมมม
มมมมมมมมม
Ports off
Pin 12
มมมมม
มมมมม
ICC
มมม
มมม
มมมม
มมมม
23
มมม
มมม
มมมม
มมมม
mA
มมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมม
Input sensitivity
มมมมมมมมมม
มมมมมมมมมม
f
RFi
= 250 MHz
มมมมมมมมม
มมมมมมมมม
Pin 13
มมมมม
มมมมม
Vi
1
)
มมม
มมม
100
มมมม
มมมม
มมม
มมม
300
มมมม
มมมม
mV
rms
มมมมมมมมมม
มมมมมมมมมม
f
RFi
= 750 -2900 MHz
มมมมมมมมม
มมมมมมมมม
Pin 13
มมมมม
มมมมม
Vi
1
)
มมม
มมม
20
มมมม
มมมม
มมม
มมม
300
มมมม
มมมม
mV
rms
มมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมม
มมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมม
Crystal oscillator
มมมมมมมมมม
มมมมมมมม
มมมมมมมมมม
Recommended crystal series
resistance
มมมมมมมมม
มมมมมมม
มมมมมมมมม
มมมมม
มมม
มมมมม
มมม
มม
มมม
10
มมมม
มม
มมมม
มมม
มมม
200
มมมม
มม
มมมม
W
มมมมมมมมมม
มมมมมมมมมม
Crystal oscillator drive level
มมมมมมมมม
มมมมมมมมม
Pin 2
มมมมม
มมมมม
มมม
มมม
มมมม
มมมม
50
มมม
มมม
มมมม
มมมม
mV
rms
มมมมมมมมมม
มมมมมมมม
มมมมมมมมมม
Crystal oscillator source
impedance
มมมมมมมมม
มมมมมมม
มมมมมมมมม
Nominal spread
" 15%
Pin 2
มมมมม
มมม
มมมมม
มมม
มม
มมม
มมมม
มม
มมมม
ญ650
มมม
มมม
มมมม
มม
มมมม
W
มมมมมมมมมม
มมมมมมมมมม
External reference input
frequency
มมมมมมมมม
มมมมมมมมม
AC coupled sinewave
Pin 2
มมมมม
มมมมม
มมม
มมม
2
มมมม
มมมม
มมม
มมม
8
มมมม
มมมม
MHz
มมมมมมมมมม
มมมมมมมม
มมมมมมมมมม
External reference input
amplitude
มมมมมมมมม
มมมมมมม
มมมมมมมมม
AC coupled sinewave
Pin2
มมมมม
มมม
มมมมม
มมม
มม
มมม
70
มมมม
มม
มมมม
มมม
มมม
200
มมมม
มม
มมมม
mV
rms
Port outputs (current limited, output function only in I
2
C bus mode)
Port P0 at Pin 11.
Port P3 at Pin 10, is only usable with AMS = `L' (= 3 address mode).
P0, P3 Sink current
VH = 12 V, Pins 10 and 11
ISL
0.7
1
1.5
mA
Leakage current
VH = 13.2 V
IL
10
mA
Port outputs, Lock output (open collector, locked = `L'. Ports P4 ญ P7 at Pins 6ญ9)
Lock output at Pin 11, only in 3-wire bus mode.
Saturation voltage
IL = 10 mA
VSL
2
)
0.5
V
Leakage current
VH = 13.2 V
IL
10
mA
Port inputs (Ports 4, 5 and 7 at Pins 6, 8 and 9)
Input voltage high
Vi `H'
2.7
V
Input voltage low
Vi `L'
0.8
V
Input current high
Vi `H' = 13.2 V
Ii `H'
10
mA
Input current low
Vi `L' = 0 V
Ii `L'
ญ10
mA
U6239B
TELEFUNKEN Semiconductors
Rev. A3, 28-May-97
5 (15)
Electrical Characteristics (continued)
Parameters
Test Conditions / Pins
Symbol
Min.
Typ.
Max.
Unit
ADC input (ADC, Pin 7, see page 8 for ADC-levels)
Input current high
Vi `H' = 13.2 V
Ii `H'
10
mA
Input current low
Vi `L' = 0 V
Ii `L'
ญ10
mA
Charge pump output (PD)
Charge pump current `H'
5I = 1, VPD = 1.7 V, Pin 1
IPDH
"180
mA
Charge pump current `L'
5I = 0, VPD = 1.7 V, Pin 1
IPDL
"50
mA
Charge pump leakage current
T0 = 1, VPD = 1.7 V, Pin 1
IPDTRI
"5
nA
Charge pump amplifier gain
Pins 1 and 16
6400
Bus inputs Data and Clock (SDA, SCL) I
2
C bus mode and 3-wire bus mode
Input voltage high
Pins 4 and 5
Vi `H'
3
5.5
V
Input voltage low
Pins 4 and 5
Vi `L'
1.5
V
Input current high
Vi `H' = V
S
, Pins 4 and 5
Ii `H'
10
mA
Input current low
Vi `L' = 0 V, Pins 4 and 5
Ii `L'
ญ20
mA
Output voltage SDA
(open collector)
ISDA`L' = 3 mA, Pin 4
VSDA `L'
0.4
V
Bus input Enable, 3-wire bus mode (ENABLE, Pin 10)
Input voltage high
Pin 10
Vi `H'
75%
V
S
V
S
+
0.3 V
V
Input voltage low
Pin 10
Vi `L'
1.0
V
Input current high
Vi `H' = V
S
, Pin 10
Ii `H'
10
mA
Input current low (RDS = `L')
Vi `L' = 0 V, Pin 10
Ii `L'
ญ10
mA
Input current low (RDS = `H')
Vi `L' = 0 V, Pin 10
Ii `L'
ญ100
mA
Address selection / port output (AS/P3, Pin 10)
Input current low (AMS = L)
Vi `L' = 0 V (3 address)
Ii `L'
ญ10
mA
Input current high (AMS = L)
Vi `H' = 13.2 V (3 address)
Ii `H'
10
mA
Input current low (AMS = H)
Vi `L' = 0 V (4 address)
Ii `L'
ญ100
mA
Input current high (AMS = H)
Vi `H' = V
S
(4 address)
Ii `H'
10
mA
Reference divider select/Address mode select (RDS, AMS)
Input voltage high
Pins 4 and 5
Vi `H'
3
5.5
V
Input voltage low
Pins 4 and 5
Vi `L'
1.5
V
Input current high
Vi `H' = V
S
, Pins 4 and 5
Ii `H'
10
mA
Input current low
Vi `L' = 0 V, Pins 4 and 5
Ii `L'
ญ20
mA
Notes:
1
) RMS - voltage calculated from the measured available power on 50
W.
2
) Tested with one port active. The collector voltage of an active port must not exceed 6 V.