D ts e t
aa h e
R c e t r lc r nc
o h se Ee to is
Ma u a t r dCo o e t
n fc u e
mp n n s
R c e tr b a d d c mp n ns ae
o h se rn e
o oet r
ma ua trd u ig ete dewaes
n fcue sn i r i/ fr
h
p rh s d f m te oiia s p l r
uc a e r
o h r n l u pi s
g
e
o R c e tr waes rce td f m
r o h se
fr e rae r
o
te oiia I. Al rce t n ae
h
r nl P
g
l e rai s r
o
d n wi tea p o a o teOC
o e t h p rv l f h
h
M.
P r aetse u igoiia fcoy
at r e td sn r n la tr
s
g
ts p o rmso R c e tr e eo e
e t rga
r o h se d v lp d
ts s lt n t g aa te p o u t
e t oui s o u rne
o
rd c
me t o e c e teOC d t s e t
es r x e d h
M aa h e.
Qu l yOv riw
ai
t
e ve
• IO- 0 1
S 90
•A 92 cr ct n
S 1 0 et ai
i
o
• Qu l e Ma ua trr Ls (
ai d
n fcues it QML MI- R -
) LP F
385
53
•C a sQ Mitr
ls
lay
i
•C a sVS a eL v l
ls
p c ee
• Qu l e S p l r Ls o D sr uos( L )
ai d u pi s it f it b tr QS D
e
i
•R c e trsacic l u pir oD A a d
o h se i
r ia s p l t L n
t
e
me t aln u t a dD A sa d r s
es lid sr n L tn ad .
y
R c e tr lcrnc , L i c mmi e t
o h se Ee t is L C s o
o
tdo
t
s p ligp o u t ta s t f c so r x e t-
u pyn rd cs h t ai y u tme e p ca
s
t n fr u lya daee u loto eoiial
i s o q ai n r q a t h s r n l
o
t
g
y
s p l db id sr ma ua trr.
u pi
e yn ut
y n fcues
T eoiia ma ua trr d ts e t c o a yn ti d c me t e e t tep r r n e
h r n l n fcue’ aa h e a c mp n ig hs o u n r cs h ef ma c
g
s
o
a ds e ic t n o teR c e tr n fcue v rino ti d vc . o h se Ee t n
n p c ai s f h o h se ma ua trd eso f hs e ie R c e tr lcr -
o
o
isg aa te tep r r n eo i s mio d co p o u t t teoiia OE s e ic -
c u rne s h ef ma c ft e c n u tr rd cs o h r n l M p c a
o
s
g
t n .T pc lv le aefr eee c p r o e o l. eti mii m o ma i m rt g
i s ‘y ia’ au s r o rfrn e up s s ny C r n nmu
o
a
r xmu ai s
n
ma b b s do p o u t h rceiain d sg , i lt n o s mpetsig
y e a e n rd c c aa tr t , e in smuai , r a l e t .
z o
o
n
© 2 1 R cetr l t n s LC Al i t R sre 0 1 2 1
0 3 ohs E cr i , L . lRg s eevd 7 1 0 3
e e oc
h
T l r m r, l s v iw wrcl . m
o e n oe p ae it w . e c o
a
e
s
o ec
MC14046B
Phase Locked Loop
The MC14046B phase locked loop contains two phase comparators,
a voltage–controlled oscillator (VCO), source follower, and zener
diode. The comparators have two common signal inputs, PCA
in
and
PCB
in
. Input PCA
in
can be used directly coupled to large voltage
signals, or indirectly coupled (with a series capacitor) to small voltage
signals. The self–bias circuit adjusts small voltage signals in the linear
region of the amplifier. Phase comparator 1 (an exclusive OR gate)
provides a digital error signal PC1
out
, and maintains 90° phase shift at
the center frequency between PCA
in
and PCB
in
signals (both at 50%
duty cycle). Phase comparator 2 (with leading edge sensing logic)
provides digital error signals, PC2
out
and LD, and maintains a 0°
phase shift between PCA
in
and PCB
in
signals (duty cycle is
immaterial). The linear VCO produces an output signal VCO
out
whose frequency is determined by the voltage of input VCO
in
and the
capacitor and resistors connected to pins C1
A
, C1
B
, R1, and R2. The
source–follower output SF
out
with an external resistor is used where
the VCO
in
signal is needed but no loading can be tolerated. The inhibit
input Inh, when high, disables the VCO and source follower to
minimize standby power consumption. The zener diode can be used to
assist in power supply regulation.
Applications include FM and FSK modulation and demodulation,
frequency synthesis and multiplication, frequency discrimination,
tone decoding, data synchronization and conditioning,
voltage–to–frequency conversion and motor speed control.
http://onsemi.com
MARKING
DIAGRAMS
16
PDIP–16
P SUFFIX
CASE 648
16
SOIC–16
DW SUFFIX
CASE 751G
1
16
SOEIAJ–16
F SUFFIX
CASE 966
1
A
WL, L
YY, Y
WW, W
= Assembly Location
= Wafer Lot
= Year
= Work Week
MC14046B
ALYW
14046B
MC14046BCP
AWLYYWW
1
AWLYYWW
•
•
•
•
•
•
Buffered Outputs Compatible with MHTL and Low–Power TTL
Diode Protection on All Inputs
Supply Voltage Range = 3.0 to 18 V
Pin–for–Pin Replacement for CD4046B
Phase Comparator 1 is an Exclusive Or Gate and is Duty Cycle Limited
Phase Comparator 2 switches on Rising Edges and is not Duty Cycle
Limited
ORDERING INFORMATION
Device
MC14046BCP
Package
PDIP–16
SOIC–16
SOIC–16
SOEIAJ–16
SOEIAJ–16
Shipping
2000/Box
2350/Box
1000/Tape & Reel
See Note 1.
See Note 1.
MAXIMUM RATINGS
(Voltages Referenced to V
SS
) (Note 2.)
Symbol
V
DD
V
in
I
in
P
D
T
A
T
stg
Parameter
DC Supply Voltage Range
Input Voltage Range (All Inputs)
DC Input Current, per Pin
Power Dissipation,
per Package (Note 3.)
Operating Temperature Range
Storage Temperature Range
Value
–0.5 to +18.0
–0.5 to V
DD
+ 0.5
±10
500
–55 to +125
–65 to +150
Unit
V
MC14046BDW
MC14046BDWR2
MC14046BF
V
mA
mW
°C
°C
MC14046BFEL
1. For ordering information on the EIAJ version of
the SOIC packages, please contact your local
ON Semiconductor representative.
This device contains protection circuitry to guard
against damage due to high static voltages or electric
fields. However, precautions must be taken to avoid ap-
plications of any voltage higher than maximum rated
voltages to this high–impedance circuit. For proper
operation, V
in
and V
out
should be constrained to the
range V
SS
v
(V
in
or V
out
)
v
V
DD
.
Unused inputs must always be tied to an appropriate
logic voltage level (e.g., either V
SS
or V
DD
). Unused out-
puts must be left open.
2. Maximum Ratings are those values beyond which damage to the device
may occur.
3. Temperature Derating:
Plastic “P and D/DW” Packages: – 7.0 mW/_C From 65_C To 125_C
©
Semiconductor Components Industries, LLC, 2000
1
August, 2000 – Rev. 6
Publication Order Number:
MC14046B/D
MC14046B
BLOCK DIAGRAM
PCA
in
14
PCB
in
3
VCO
in
9
V
DD
= PIN 16
V
SS
= PIN 8
INH 5
V
SS
SELF BIAS
CIRCUIT
PHASE
COMPARATOR 1
PHASE
COMPARATOR 2
VOLTAGE
CONTROLLED
OSCILLATOR
(VCO)
SOURCE FOLLOWER
2 PC1
out
13 PC2
out
1 LD
4
11
12
6
7
VCO
out
R1
R2
C1
A
C1
B
PIN ASSIGNMENT
LD
PC1
out
PCB
in
VCO
out
INH
C1
A
C1
B
V
SS
1
2
3
4
5
6
7
8
16
15
14
13
12
11
10
9
V
DD
ZENER
PCA
in
PC2
out
R2
R1
SF
out
VCO
in
10 SF
out
15 ZENER
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î Î
Î
Î Î
ÎÎÎ Î Î Î Î Î Î Î Î Î
Î
Î
Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î Î Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î Î Î Î Î Î
Î Î Î Î Î Î Î Î Î Î
Î Î Î Î Î Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î Î Î Î Î Î
ÎÎÎ Î Î Î Î Î Î Î Î Î
Î Î Î Î Î Î Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î Î Î Î Î Î
Î Î Î Î Î Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î Î Î Î Î Î
Î Î Î Î Î Î Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î Î Î Î Î Î
ÎÎÎ Î Î Î Î Î Î Î Î Î
Î Î Î Î Î Î Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î Î Î Î Î Î
Î Î Î Î Î Î Î Î Î Î
Î Î Î Î Î Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ Î Î Î Î Î Î Î Î Î
Î Î Î Î Î Î
Î
Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎ Î Î Î Î Î Î Î Î Î
Î Î Î Î Î Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î
Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎ Î Î Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î
Î Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ELECTRICAL CHARACTERISTICS
(Voltages Referenced to V
SS
)
Characteristic
Symbol
V
OL
V
DD
Vdc
5.0
10
15
5.0
10
15
5.0
10
15
5.0
10
15
5.0
5.0
10
15
5.0
10
15
15
—
Min
—
—
—
– 55_C
25_C
Typ
0
0
0
125_C
Max
Min
—
—
—
Max
Min
—
—
—
Max
Unit
Vdc
Output Voltage
V
in
= V
DD
or 0
“0” Level
0.05
0.05
0.05
—
—
—
0.05
0.05
0.05
—
—
—
0.05
0.05
0.05
—
—
—
“1” Level
V
OH
V
in
= 0 or V
DD
4.95
9.95
14.95
—
—
—
4.95
9.95
14.95
—
—
—
5.0
10
15
4.95
9.95
14.95
—
—
—
Vdc
Input Voltage
(4.)
(V
O
= 4.5 or 0.5 Vdc)
(V
O
= 9.0 or 1.0 Vdc)
(V
O
= 13.5 or 1.5 Vdc)
(V
O
= 0.5 or 4.5 Vdc)
(V
O
= 1.0 or 9.0 Vdc)
(V
O
= 1.5 or 13.5 Vdc)
“0” Level
V
IL
Vdc
1.5
3.0
4.0
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
2.25
4.50
6.75
2.75
5.50
8.25
1.5
3.0
4.0
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
1.5
3.0
4.0
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
“1” Level
V
IH
3.5
7.0
11
3.5
7.0
11
3.5
7.0
11
Vdc
Output Drive Current
(V
OH
= 2.5 Vdc)
(V
OH
= 4.6 Vdc)
(V
OH
= 9.5 Vdc)
(V
OH
= 13.5 Vdc)
(V
OL
= 0.4 Vdc)
(V
OL
= 0.5 Vdc)
(V
OL
= 1.5 Vdc)
I
OH
mAdc
Source
– 1.2
– 0.25
– 0.62
– 1.8
0.64
1.6
4.2
—
—
—
—
—
– 1.0
– 0.2
– 0.5
– 1.5
0.51
1.3
3.4
—
—
—
—
—
– 1.7
– 0.36
– 0.9
– 3.5
0.88
2.25
8.8
– 0.7
– 0.14
– 0.35
– 1.1
0.36
0.9
2.4
—
—
—
—
—
Sink
I
OL
mAdc
Input Current
I
in
±
0.1
—
5.0
10
20
±0.00001
5.0
0.005
0.010
0.015
±
0.1
7.5
5.0
10
20
±
1.0
—
150
300
600
µAdc
pF
µAdc
Input Capacitance
C
in
Quiescent Current
(Per Package) Inh =
PCA
in
= V
DD
,
Zener = VCO
in
= 0 V, PCB
in
= V
DD
or 0 V, I
out
= 0
µA
Total Supply Current
(5.)
(Inh = “0”, f
o
= 10 kHz, C
L
= 50 pF,
R1 = 1.0 MΩ, R2 =
R
R
SF
=
∞,
and 50% Duty Cycle)
I
DD
5.0
10
15
5.0
10
15
I
T
I
T
= (1.46
µA/kHz)
f + I
DD
I
T
= (2.91
µA/kHz)
f + I
DD
I
T
= (4.37
µA/kHz)
f + I
DD
mAdc
4. Noise immunity specified for worst–case input combination.
Noise Margin for both “1” and “0” level = 1.0 Vdc min @ V
DD
= 5.0 Vdc
2.0 Vdc min @ V
DD
= 10 Vdc
2.5 Vdc min @ V
DD
= 15 Vdc
5. To Calculate Total Current in General:
VCO
in
– 1.65
3/4
VCO
in
– 1.65
V
DD
– 1.35
3/4
I
T
[
2.2 x V
DD
+
+ 1.6 x
+ 1 x 10
–3
(C
L
+ 9) V
DD
f +
R1
R2
R
SF
1 x 10
–1
V
DD2
100% Duty Cycle of PCA
in
100
+ I
Q
where: I
T
in
µA,
C
L
in pF, VCO
in
, V
DD
in Vdc, f in kHz, and
R1, R2, R
SF
in MΩ, C
L
on VCO
out
.
http://onsemi.com
2
Î Î Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î Î Î
Î Î Î Î Î Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎ Î Î Î Î Î
Î Î Î Î Î Î
Î
Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ Î Î Î Î Î
Î Î Î Î Î Î
Î Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎ Î Î Î Î Î
Î Î Î Î Î Î
Î Î Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ Î Î Î Î Î
Î Î Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ Î Î Î Î Î
Î Î Î Î Î Î
Î Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎ Î Î Î Î Î
Î
Î
Î Î Î
Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î Î
Î Î Î Î Î Î
Î Î Î Î Î
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎ Î Î Î Î Î
Î Î Î Î Î Î
Î
Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ Î Î Î Î Î
Î Î Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎ Î Î Î Î Î
Î Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î Î
ÎÎÎ Î Î Î Î Î
Î Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î Î
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
6. The formula given is for the typical characteristics only.
ZENER DIODE
SOURCE–FOLLOWER
VOLTAGE CONTROLLED OSCILLATOR (VCO)
PHASE COMPARATORS 1 and 2
ELECTRICAL CHARACTERISTICS
(6.)
(C
L
= 50 pF, T
A
= 25°C)
Dynamic Resistance (I
z
= 1.0 mA)
Zener Voltage (I
z
= 50
µA)
Linearity
(VCO
in
= 2.5 V
±
0.3 V, R
SF
> 50 kΩ)
(VCO
in
= 5.0 V
±
2.5 V, R
SF
> 50 kΩ)
(VCO
in
= 7.5 V
±
5.0 V, R
SF
> 50 kΩ)
Offset Voltage
(VCO
in
minus SF
out
, RSF > 500 kΩ)
Input Resistance — VCO
in
Output Duty Cycle
Linearity (R2 =
∞ )
(VCO
in
= 2.5 V
±
0.3 V, R1 > 10 kΩ)
(VCO
in
= 5.0 V
±
2.5 V, R1 > 400 kΩ)
(VCO
in
= 7.5 V
±
5.0 V, R1
≥
1000 kΩ)
Temperature — Frequency Stability
(R2 =
∞ )
Maximum Frequency
(VCO
in
= V
DD
, C1 = 50 pF
R1 = 5.0 kΩ, and R2 =
∞)
DC Coupled — PCA
in
, PCB
in
Minimum Input Sensitivity
AC Coupled — PCA
in
C series = 1000 pF, f = 50 kHz
Input Resistance — PCA
in
Output Fall Time
t
THL
= (1.5 ns/pF) C
L
+ 25 ns
t
THL
= (0.75 ns/pF) C
L
+ 12.5 ns
t
THL
= (0.55 ns/pF) C
L
+ 9.5 ns
Output Rise Time
t
TLH
= (3.0 ns/pF) C
L
+ 30 ns
t
TLH
= (1.5 ns/pF) C
L
+ 15 ns
t
TLH
= (1.1 ns/pF) C
L
+ 10 ns
— PCB
in
Characteristic
http://onsemi.com
MC14046B
Symbol
f
max
t
THL
t
TLH
R
in
R
in
R
in
V
in
R
Z
V
Z
—
—
—
—
—
—
3
5 to 15
5 to 15
V
DD
Vdc
5.0
10
15
5.0
10
15
5.0
10
15
5.0
10
15
5.0
10
15
5.0
10
15
5.0
10
15
5.0
10
15
5.0
10
15
15
15
—
—
Minimum
Device
150
150
6.7
0.5
1.0
1.4
1.0
0.2
0.1
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
See Noise Immunity
Typical
0.12
0.04
0.015
1500
1500
1.65
1.65
1.65
100
200
400
700
100
50
37
180
90
65
7.0
0.1
0.6
0.8
1.0
1.0
1.0
0.7
1.4
1.9
2.0
0.4
0.2
50
Maximum
Device
300
600
1050
175
75
55
350
150
110
7.3
2.2
2.2
2.2
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
mV p–p
Units
%/_C
MHz
MΩ
MΩ
MΩ
ns
ns
%
%
%
Ω
V
V
MC14046B
PHASE COMPARATOR 1
Input Stage
00
X X
11
PCA
in
PCB
in
0
1
10
01
PC1
out
PHASE COMPARATOR 2
Input Stage
X X
PCA
in
PCB
in
01
11
00
10
10
00
01
11
01
00
10
11
PC2
out
LD (Lock Detect)
Refer to Waveforms in Figure 3.
0
0
3–State
Output Disconnected
1
1
0
Figure 1. Phase Comparators State Diagrams
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î
Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Characteristic
Using Phase Comparator 1
Using Phase Comparator 2
No signal on input PCA
in
.
VCO in PLL system adjusts to center
frequency (f
0
).
VCO in PLL system adjusts to minimum
frequency (f
min
).
Phase angle between PCA
in
and PCB
in
.
90° at center frequency (f
0
), approaching
0_ and 180° at ends of lock range (2f
L
)
Yes
Always 0_ in lock (positive rising edges).
Locks on harmonics of center frequency.
Signal input noise rejection.
Lock frequency range (2f
L
).
No
High
Low
The frequency range of the input signal on which the loop will stay locked if it was
initially in lock; 2f
L
= full VCO frequency range = f
max
– f
min
.
Capture frequency range (2f
C
).
The frequency range of the input signal on which the loop will lock if it was initially
out of lock.
Depends on low–pass filter characteristics
(see Figure 3). f
C
v
f
L
f
C
= f
L
Center frequency (f
0
).
The frequency of VCO
out
, when VCO
in
= 1/2 V
DD
f
min
=
1
VCO output frequency (f).
R
2
(C
1
+ 32 pF)
1
(V
CO
input = V
SS
)
Note: These equations are intended to be
a design guide. Since calculated component
values may be in error by as much as a
factor of 4, laboratory experimentation may
be required for fixed designs. Part to part
frequency variation with identical passive
components is typically less than
±
20%.
f
max
=
R
1
(C
1
+ 32 pF)
+ f
min
(V
CO
input = V
DD
)
Where: 10K
v
R
1
v
1 M
10K
v
R
2
v
1 M
100pF
v
C
1
v
.01
µF
Figure 2. Design Information
http://onsemi.com
4