Voltage Regulator, Voltage Converter and Piezoelectric Horn Driver

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/22169A-html.html
background image

R&E International

                           

             

A Subsidiary of Microchip Technology Inc.

 

RE46C119 

Voltage Regulator, Voltage Converter and Piezoelectric Horn Driver 

Product Specification 

© 2009 Microchip Technology Inc.                                                                                                                     DS22169A-page 1 
 

                                                                   

 

 

 
General Description 

 
The RE46C119 is intended for use in applications 
where low voltage regulation and a high voltage 
horn driver are required. The circuit features a 
voltage boost converter/regulator and driver circuit 
suitable for driving a piezoelectric horn. The horn 
enable pin activates the boost converter and horn 
driver circuit.  Supply current is 6.5uA maximum 
when the boost regulator and horn driver are not in 
use. A 3V regulator is also provided for 
microprocessor voltage regulation. Low battery 
detection and signaling are also available. 
Interconnect pins are provided to allow 
communication in multiple unit environments. A 
power good pin monitors the status of the regulator 
output. 
 

 

 

 

 

Applications 

 
Smoke detectors 
CO Detectors 
Personal Security Products 
Electronic Games 
Hand Held Instruments 
 

 
Features 
 

•  Low Quiescent Current  

•  12V Boost Regulator 

•  Low Horn Driver Ron  

•  3V Regulator, Other Options Available 

•  Low Battery Detection Interface 

•  Power Good Circuit 

• Device 

interconnection 

•  Available in DIP and SOIC packages 
• 

Available in Standard Packaging or RoHS 
Compliant Pb Free Packaging

 

 

Pin Configuration  

 

1

16

 

VDD 
IO1 

IODIR 

IO2 

LBST 

PG 

HRNEN

VSS 

VPOS 

CAP+ 

CAP- 

VREG 
LBAT 

HORNB

HORNS

FEED 

 

 

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS

 

 

 

 

PARAMETER

 

SYMBOL VALUE  UNITS 

Supply Voltage 

V

DD 

12 V 

Input Voltage Range Except FEED, IO1, IO2 

V

in

 

-.3 to V

dd 

+.3 V 

FEED Input Voltage Range  

V

infd

  

-10 to +22 

IO2 Input Voltage Range 

V

io2 

-.3 to VREG+.3  

IO1 (as input) Voltage Range 

V

io1 

-.3 to  V

dd 

+ 6 

Input Current except FEED 

I

in

 10 mA 

Operating Temperature 

T

-40 to 85 

°C 

Continuous Operating Current (Horn or VPOS) 

I

con

 50 mA 

Storage Temperature 

T

STG

 

-55 to 125 

°C 

Maximum Junction Temperature 

T

J

 125 

°C 

 

Stresses beyond those listed under Absolute Maximum Ratings may cause permanent damage to the device. These are 
stress ratings only and operation at these conditions for extended periods may affect device reliability. 
 
This product utilizes CMOS technology with static protection; however proper ESD prevention procedures should be used 
when handling this product. Damage can occur when exposed to extremely high static electrical charges.

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/22169A-html.html
background image

RE46C119 

                          

  

Voltage Regulator, Voltage Converter and                                                        R&E International 
Piezoelectric Horn Driver                                                                                    

A Subsidiary of Microchip Technology

 

Inc.

                     

Product Specification 

                                                                                          

 

© 2009 Microchip Technology Inc.                                                                                                                     DS22169A-page 2 
 

                                                                   

 

 

 

Electrical Characteristics at T

A

=27°C, Vdd=9V, Vss=0V (unless otherwise noted). 

 

Limits

 

Parameter 

Symbol Conditions 

MIN TYP MAX 

UNITS 

Supply Voltage 

Vdd 

Operating 

6  12 

Quiescent Supply 

Current 

Idd1 

HRNEN, LBST, IODIR, FEED, 
REGSEL=VSS, No Loads 

 4.7 

6.5 

uA 

Supply Current 

Idd2 

 LBST, IODIR, FEED =VSS 
HRNEN=VDD,  No Loads 

 350  uA 

Iin 

All Inputs except FEED, Vin=VDD 
or VSS 

-100  100 

nA 

Iihf 

FEED=+22V 
 

 20 

50 

uA 

Input Leakage 

 

Iilf 

FEED=-10V 
 

-50 -15    uA 

Output  Leakage 

Iout 

PG = 5.0v 

 

 

1.0 

uA 

Input Voltage  Low 

Vil 

All Inputs except FEED 

 

 

Input Voltage 

High 

Vih 

All Inputs Except FEED 

2.3 

 

 

Vol1 

HORNB or HORNS; Iout=16mA; 

 

.3 

.5 

Vol2 

IO2, Iout=100uA; 
IODIR=Vil , IO1=Vil 

 .3 

.5 

Output Low Voltage  

Vol3 

PG, Iout=5.0mA;  

 

.5 

 

Voh1 

HORNB or HORNS;  Iout=-16mA Vpos-.5 Vpos-.3   

Output High 

Voltage 

Voh2 

IO2, Iout=-100uA; 
IODIR=Vil , IO1=Vih 

Vreg -.5 

Vreg -.3 

 

VPOS RMS Output 

Voltage 

V

vpos

 

VPOS; Iout=-16mA; 
HRNEN=VDD 

10.7 11.8 

12.7 

Charge pump 

Oscillator 

Frequency 

CPf  

 

150    kHz 

Charge pump 

Power Efficiency 

CPpe 

VPOS; Iout=-16mA, C1=1uF 
C2=10uF; Vdd=6.5v 

 85  % 

Charge pump 

Voltage Efficiency 

CPve 

VPOS; No Loads, C1=1uF 
C2=10uF; Vdd=6.0v 

95 99   % 

Low Battery 

Interface 

Lbv LBAT; 

LBST=Vdd 

.17 *Vdd 

.2*Vdd 

.23*Vdd 

VREG Voltage 

Vreg 

VREG; Iout<50mA;  HRNEN=VSS 

2.85 

3.15 

VREG Line 

Regulation 

Vregln 

VREG; Vdd=6V to 12V; VREG 
Iout=10mA; HRNEN = VSS

; Note 3

 

  

50 

mV 

VREG Load 

Regulation 

Vregld 

VREG; Iout=0 to -50mA; 
HRNEN=VSS; 

Note 3

 

  

90 

mV 

 
 
 
 
 
 

 
 
 

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/22169A-html.html
background image

RE46C119 

                          

  

Voltage Regulator, Voltage Converter and                                                        R&E International 
Piezoelectric Horn Driver                                                                                    

A Subsidiary of Microchip Technology

 

Inc.

                     

Product Specification 

                                                                                          

 

© 2009 Microchip Technology Inc.                                                                                                                     DS22169A-page 3 
 

                                                                   

 

 

Electrical Characteristics at T

A

=27°C, Vdd=9V, Vss=0V (unless otherwise noted). 

 

Limits 

Parameter 

Symbol Conditions 

MIN TYP 

MAX 

UNITS 

VREG Over 

Voltage Clamp 

Vcl 

Iout>1mA; Note 2 

3.7 

4.0 

4.3 

VREG Over 

Voltage 

Clamp Current

 

Icl VREG≥Vcl 0.5 

 

 

mA 

PGvtr 

Vreg output rising 

77 

84 

94 

%Vreg 

PG Trip Threshold 

PGvtf 

Vreg output falling 

72 

80 

88 

%Vreg 

PG Delay  

PGtdly 

Delay time with respect to PGvtr 

 

500 

 

usec 

IO1ih1 

IODIR=Vil, IO1=Vdd-2V, Vdd=12V 

25 

 

60 

UA 

IO1ih2 

IODIR=Vil, IO1=17V, Vdd=12V 

 

 

150 

UA 

IO1ioh1 

IODIR, IO2=Vih, Vdd=6.5V, 
IO1=4.5V 

-4   

mA 

IO1ioh2 

IODIR, IO2=Vih, Vdd=12V, 
IO1=Vss 

  

-16 

mA 

IO1 Output Current 

IO1iol1 

IO dump current 
IODIR= Vih, IO2=Vil, IO1=1V 

10 15  mA 

IO1vih IODIR=Vil 

 

 

IO1 Alarm Voltage 

IO1vil IODIR=Vil 

 

  1.5  V 

 
 
Unless noted the limits at room temperature are guaranteed and 100% production tested. Limits over temperature are guaranteed but not 
100% tested. 
 
Note 2: In normal operation, the regulator will provide high-side current of up to 50mA, but current sinking capability is typically under 1uA. The 
overvoltage clamp, Vcl is intended to limit the voltage at VREG (output) when it is pulled up by an external source. 
 
Note 3: Not 100% production tested but limits are guaranteed by design. 

 
 

Interconnect Logic Truth Table 

 

IO2 (pin 4) 

IO1 (pin 2) 

IODIR 

(pin 3) 

Input Output Input Output 

1 0    0 
1 1    1 
0  0 0  
0  1 1  

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/22169A-html.html
background image

RE46C119 

                          

  

Voltage Regulator, Voltage Converter and                                                        R&E International 
Piezoelectric Horn Driver                                                                                    

A Subsidiary of Microchip Technology

 

Inc.

                     

Product Specification 

                                                                                          

 

 

 

 

Functional Block Diagram 

 

 
 

 

 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 

© 2009 Microchip Technology Inc.                                                                                                                     DS22169A-page 4 
 

                                                                   

 

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/22169A-html.html
background image

RE46C119 

                          

  

Voltage Regulator, Voltage Converter and                                                        R&E International 
Piezoelectric Horn Driver                                                                                    

A Subsidiary of Microchip Technology

 

Inc.

                     

Product Specification 

                                                                                          

 

© 2009 Microchip Technology Inc.                                                                                                                     DS22169A-page 5 
 

                                                                   

 

 

 

 PIN DESCRIPTIONS 

 
 

VDD

 (Pin 1, Input) - Connect to the positive 

terminal of the supply voltage for the voltage 
regulator, charge pump voltage converter 
and bi-directional Interconnect block. 
 
IO1

 (Pin 2, Input/Output) - This bi-directional 

pin provides an interface to additional 
RE46C119 IO1 pins. This serves as a 
communication link between separate 
modules. 
 
IODIR

 (Pin 3, Input) - This input provides 

control for the bi-directional pins IO1 and 
IO2.                  
 
IO2

 (Pin 4, Input/Output) - This bi-directional 

pin provides an interface to a TTL/CMOS I/O 
of an uP or ASIC. Refer to the interconnect 
logic truth table. 
 
LBST

 (Pin 5, Input) - This input provides an 

enable or strobe control for the analog low 
battery detection function. 
 
PG

 (Pin 6, Output) - This open drain NMOS 

output provides a status indication of when 
the VREG output is above or below a 
specified voltage level. 
 
HRNEN

 (Pin 7, Input) - This input provides 

activation control for the charge pump boost 
regulator and horn driver outputs. 
 
VSS

 (Pin 8, Input) - This power pin is 

connected to the negative terminal of the 
supply voltage. 
 
FEEDBACK

 (Pin9, Input) - Horn driver 

input. 

 
HORNS

 (Pin10, Output) - Horn output driver 

which provides VPOS to VSS output voltage 
swing for the piezoelectric horn. 
 
HORNB

 (Pin11, Output) - Horn output driver 

which provides VPOS to VSS output voltage 
swing for the piezoelectric horn. 
 
LBAT

 (Pin12, Output) - Analog output 

voltage that is proportional to the VDD 
supply and functions as a low battery 
detection output. 
 
VREG

 (Pin13, Output) - Voltage regulator 

output, requires an external capacitor. 
 
VCAP-

 (Pin14, I/O) - Negative terminal for 

the external charge pump boost (fly) 
capacitor. 
 
VCAP+

 (Pin 15, I/O) - Positive terminal for 

the external charge pump boost (fly) 
capacitor. 
 
VPOS

 (Pin 16, Output) - This output pin 

requires an external filter capacitor which 
supplies voltage for the horn driver outputs. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 

 

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/22169A-html.html
background image

RE46C119 

                          

  

Voltage Regulator, Voltage Converter and                                                        R&E International 
Piezoelectric Horn Driver                                                                                    

A Subsidiary of Microchip Technology

 

Inc.

                     

Product Specification 

                                                                                          

 

© 2009 Microchip Technology Inc.                                                                                                                     DS22169A-page 6 
 

                                                                   

 

 

 
 
Device Operation 

 
(Please refer to the functional block diagram) 
 
The RE46C119 consists of the following main functional blocks: band gap voltage reference, low drop-out voltage 
regulator (with over voltage clamp and power supply brownout protection), low battery detection, switched 
capacitor 12 volt boost regulator, horn driver and Interconnect logic.  
 
When power is applied the band gap voltage reference and the voltage regulator output are initially enabled. The 
low battery detection, horn driver outputs and switched capacitor 12v boost regulator are enabled by TTL 
compatible positive logic control inputs. 
 
When the HRNEN (Horn Enable) input is brought to a logic high level, the horn driver outputs as well as the 12v 
boost regulator become active. The 12v boost regulator supplies the horn driver outputs. The 12v boost regulator 
utilizes a charge pump to boost the Vdd supply input to a regulated 12-volt output. The charge pump consists of 
an internal oscillator that is controlled in a voltage comparator feedback configuration.  
 
The low battery detection is enabled and strobed when the LBST input is brought to a logic high level. The LBAT 
output is a voltage follower amplifier whose input is determined by a resistor divider across the device supply rails. 
 
 
 
 
 

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/22169A-html.html
background image

RE46C119 

                          

  

Voltage Regulator, Voltage Converter and                                                        R&E International 
Piezoelectric Horn Driver                                                                                    

A Subsidiary of Microchip Technology

 

Inc.

                     

Product Specification 

                                                                                          

 

 

 

 

Typical Application Circuit 

 

 

 

 
 

Application Notes: 

 
(See application circuit) 
 
The efficiency of the switched capacitor charge pump regulator varies with the applied input voltage and the load 
current.  The approximate voltage efficiency is given by: 
 
 
                                                Efficiency (%) = [VPOS/(2xVDD)]x100 
 

 

© 2009 Microchip Technology Inc.                                                                                                                     DS22169A-page 7 
 

                                                                   

 

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/22169A-html.html
background image

RE46C119 

                          

  

Voltage Regulator, Voltage Converter and                                                        R&E International 
Piezoelectric Horn Driver                                                                                    

A Subsidiary of Microchip Technology

 

Inc.

                     

Product Specification 

                                                                                          

 

© 2009 Microchip Technology Inc.                                                                                                                     DS22169A-page 8 
 

                                                                   

 

 

 

Application Notes continued: 

 
(See application circuit) 
 
Capacitor Selection: 
To achieve minimum output voltage ripple, the output capacitor C

4

 (for VPOS) should have a low ESR (Effective 

Series Resistance) value with leads kept as short as possible. Capacitors with long leads increase ripple voltage 
due to lead inductance. 
 
Like all Low-Dropout Regulators, the RE46C119 requires an output capacitor connected between VREG (output) 
and VSS to stabilize the internal control loop. The recommended capacitance is 10uF. Capacitor values larger 
than 10uF are acceptable. 
 
PCB Layout Suggestions: 
Due to large transient currents flow in the V

DD

, V

POS 

and V

SS 

terminals, minimizing both input and output ripple is 

accomplished by placing capacitors as close as possible to the regulator using short direct circuit wiring or traces. 

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/22169A-html.html
background image

RE46C119 

                          

  

Voltage Regulator, Voltage Converter and                                                        R&E International 
Piezoelectric Horn Driver                                                                                    

A Subsidiary of Microchip Technology

 

Inc.

                     

Product Specification 

                                                                                          

 

 

Information contained in this publication regarding device 
applications and the like is provided only for your convenience and 
may be superseded by updates. It is your responsibility to ensure 
that your application meets with your specifications. MICROCHIP 
MAKES NO REPRESENTATIONS OR WARRANTIES OF ANY 
KIND WHETHER EXPRESS OR IMPLIED, WRITTEN OR ORAL, 
STATUTORY OR OTHERWISE, RELATED TO THE 
INFORMATION, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO ITS 
CONDITION, QUALITY, PERFORMANCE, MERCHANTABILITY 
OR FITNESS FOR PURPOSE.  Microchip disclaims all liability 
arising from this information and its use. Use of Microchip devices in 
life support and/or safety applications is entirely at the buyer’s risk, 
and the buyer agrees to defend, indemnify and hold harmless 
Microchip from any and all damages, claims, suits, or expenses 
resulting from such use. No licenses are conveyed, implicitly or 
otherwise, under any Microchip intellectual property rights. 

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Trademarks 

The Microchip name and logo, the Microchip logo, Accuron, 
dsPIC, K

EE

L

OQ

, K

EE

L

OQ 

logo,

 

MPLAB, PIC, PICmicro, 

PICSTART, rfPIC, SmartShunt and UNI/O are registered 
trademarks of Microchip Technology Incorporated in the U.S.A. 
and other countries. 

FilterLab, Hampshire, Linear Active Thermistor, MXDEV, MXLAB, 
SEEVAL, SmartSensor and The Embedded Control Solutions 
Company are registered trademarks of Microchip Technology 
Incorporated in the U.S.A. 

Analog-for-the-Digital Age, Application Maestro, CodeGuard, 
dsPICDEM, dsPICDEM.net, dsPICworks, dsSPEAK, ECAN, 
ECONOMONITOR, FanSense, In-Circuit Serial Programming, 
ICSP, ICEPIC, Mindi, MiWi, MPASM, MPLAB Certified logo, 
MPLIB, MPLINK, mTouch, nanoWatt XLP, PICkit, PICDEM, 
PICDEM.net, PICtail, PIC

32

 logo, PowerCal, PowerInfo, 

PowerMate, PowerTool, REAL ICE, rfLAB, Select Mode, Total 
Endurance, TSHARC, WiperLock and ZENA are trademarks of 
Microchip Technology Incorporated in the U.S.A. and other 
countries. 

SQTP is a service mark of Microchip Technology Incorporated in 
the U.S.A. 

All other trademarks mentioned herein are property of their 
respective companies. 

© 2009, Microchip Technology Incorporated, Printed in the 
U.S.A., All Rights Reserved. 

 Printed on recycled paper. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Microchip received ISO/TS-16949:2002 certification for its worldwide 
headquarters, design and wafer fabrication facilities in Chandler and 
Tempe, Arizona; Gresham, Oregon and design centers in California and 
India. The Company’s quality system processes and procedures are for its 
PIC

®

 

MCUs and dsPIC

®

 DSCs, K

EE

L

OQ

®

 

code hopping devices, Serial 

EEPROMs, microperipherals, nonvolatile memory and analog products. In 
addition, Microchip’s quality system for the design and manufacture of 
development systems is ISO 9001:2000 certified. 

 
 

 

 

 

© 2009 Microchip Technology Inc.                                                                                                                     DS22169A-page 9 
 

                                                                   

 

Maker
Microchip Technology Inc.