Adjustable/2.5V, 2% Tolerance Shunt Regulator The KA431ZTA is a precision programmable shunt regulator manufactured by Fairchild Semiconductor (now part of ON Semiconductor).  

### **Specifications:**  
- **Output Voltage Range:** 2.5V to 36V  
- **Reference Voltage:** 2.5V (typical)  
- **Operating Cathode Current Range:** 1mA to 100mA  
- **Low Dynamic Output Impedance:** 0.22Ω (typical)  
- **Temperature Stability:** ±50ppm/°C (typical)  
- **Package Type:** SOT-23 (3-pin)  

### **Descriptions:**  
- The KA431ZTA is a three-terminal adjustable shunt regulator with thermal stability.  
- It is commonly used in power supply circuits, voltage monitoring, and error amplifiers.  
- The device provides precise voltage regulation with minimal external components.  

### **Features:**  
- **Adjustable Output Voltage** via external resistors  
- **Low Output Noise**  
- **Fast Turn-On Response**  
- **Wide Operating Temperature Range:** -40°C to +85°C  
- **High Accuracy Reference Voltage** (2.5V ±1%)  

This device is a direct competitor to the TL431 and is widely used in switching power supplies, battery chargers, and other precision regulation applications.

Adjustable/2.5V, 2% Tolerance Shunt Regulator# Technical Datasheet: KA431ZTA Programmable Precision Reference

 Manufacturer : FAIRCHILD (ON Semiconductor)  
 Component Type : Adjustable Precision Shunt Regulator  
 Package : SOT-23 (ZTA denotes SOT-23 package)  
 Revision : 1.0  
 Date : October 2023

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## 1. Application Scenarios

### 1.1 Typical Use Cases
The KA431ZTA is a three-terminal adjustable shunt regulator offering excellent thermal stability, low output impedance, and a wide operating current range (1.0mA to 100mA). Its primary function is to provide a precise reference voltage that can be programmed via two external resistors.

 Primary Applications Include: 
-  Voltage Regulation : As the error amplifier in switching power supplies (SMPS), linear regulators, and battery chargers
-  Voltage Monitoring : Over-voltage/under-voltage protection circuits
-  Voltage Reference : Precision reference for ADCs, DACs, and sensor interfaces
-  Constant Current Sources : When combined with a series resistor and load

### 1.2 Industry Applications

 Consumer Electronics: 
- LCD/LED TV power supplies
- Laptop adapters and mobile chargers
- Set-top boxes and gaming consoles
-  Advantage : Low cost and high availability make it ideal for high-volume consumer products
-  Limitation : Not suitable for ultra-high precision applications (<0.5% tolerance) without additional calibration

 Industrial Control Systems: 
- PLC power modules
- Motor drive control circuits
- Instrumentation power supplies
-  Advantage : Wide temperature range (-40°C to +85°C) suits industrial environments
-  Limitation : Requires external compensation for high-frequency noise in sensitive measurement systems

 Automotive Electronics: 
- Infotainment systems
- LED lighting drivers
- Basic DC-DC converters (non-critical systems)
-  Advantage : Robust performance across temperature variations
-  Limitation : Not AEC-Q100 qualified; for automotive-grade applications, consider the NCV431 variant

 Telecommunications: 
- Network equipment power supplies
- Fiber optic transceiver modules
-  Advantage : Fast response time (typically <1μs) suitable for transient suppression
-  Limitation : Limited to lower power applications (<500mW dissipation in SOT-23 package)

### 1.3 Practical Advantages and Limitations

 Advantages: 
1.  Programmability : Output voltage adjustable from Vref (2.5V) to 36V
2.  Low Cost : Economical solution for voltage reference needs
3.  Wide Availability : Industry-standard pinout compatible with TL431, LM431
4.  Good Stability : Typical temperature coefficient of 50ppm/°C
5.  Low Output Noise : Typically 50μVrms over 10Hz to 10kHz

 Limitations: 
1.  Power Dissipation : Limited to 350mW in SOT-23 package at 25°C ambient
2.  Minimum Cathode Current : Requires at least 1mA for proper regulation
3.  Frequency Compensation : Requires external capacitor for stability in some configurations
4.  Accuracy : Initial tolerance of ±1% may require trimming for precision applications
5.  Noise Sensitivity : Unbuffered reference input susceptible to PCB layout noise

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## 2. Design Considerations

### 2.1 Common Design Pitfalls and Solutions

 Pitfall 1: Insufficient Minimum Cathode Current 
-  Problem : Operation below 1mA cathode current causes poor regulation and instability
-  Solution : Ensure R1 (upper divider resistor) provides adequate bias current
-  Calculation Example : For Vout=5V, Vref=2.5V, choose R1 ≤ (