Telefonunuzun batareyasının ömrünü uzatmaq üçün sadə IC-dən istifadə edin

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - ପୋର୍ଟେବଲ୍ ପାୱାର ଷ୍ଟେସନ୍ ଯୋଗାଣକାରୀ

Mobil telefonun enerji istehlakını azaltmaq və batareyanın ömrünü uzatmaq hər bir mobil telefon dizayn mühəndisinin məqsədidir. Dizayn mühəndisləri davamlı olaraq MP3 pleyerlər, kameralar və müasir mobil telefonlar kimi tam motorlu videolar əlavə edirlər ki, bu da enerji istehlakını minimuma endirməyə davam edəcək. Cib telefonunun vacib çipinin enerji təchizatı gərginliyini azaldın (məsələn, analoq əsas zolaqlı çip və rəqəmsal baza zolaqlı çipi) - 2 ola bilər.

8V və ya hətta 1.8V - enerji istehlakını azaltma üsulu. Lakin dizayn mühəndisi yüksək təchizatı gərginliyi ilə bir və ya daha çox dəstək çipini saxlamalı olduqda, problem var.

Ən çox rast gəlinən odur ki, smartfonların əlavə funksiyası daha yüksək olacaq. Nümunələrdən biri simli zəng melodiyasıdır, çünki səs siqnalının pik diapazonu təxminən 3.2V-dir, buna görə də bu zəng melodiyasını meydana gətirən və ötürən dövrə adətən 4-dür.

2V enerji təchizatı gərginliyi. Bu şəkildə, əsas diapazon və zəng melodiyası sxemləri arasındakı interfeysdə problemlər yaranır. Bu problemi göstərmək üçün nümunə olaraq səs və ya zəng melodiyasını dinamikə keçirmək üçün analoq keçiddən istifadə etməliyik.

Bu iki növ dövrəni eyni blokda (PCB) çevirmək üçün enerji istehlakı istifadə olunur və ya baza çipindəki aşağı gərginlikli rəqəmsal məntiq sürücüsünün analoq açarı istifadə olunur. Bununla belə, qeyd etmək lazımdır ki, sonuncu üsul enerji təchizatı gərginliyini azaltmaq üçün baza zolaqlı çipdən alınan enerji istehlakını itirə bilər, çünki analoq keçid qeyri-ideal rejimdə işləyərkən çoxlu perfuziya cərəyanı olacaqdır. Bu problemi həll etməyin sadə yollarından biri 1-dən istifadə edərək enerjiyə qənaət etmək üçün baza zolağı çipini saxlamaq üçün rəqəmsal məntiqi baza çipindən dəyişməkdir.

8V gərginlik, lakin bu üsul daha yüksək gərginlikli olmalıdır sürücü daha yüksək gərginlikdə işləməlidir. Telefonunuzda istənilən çip. Bu metodu daha ətraflı izah etmək üçün, çeviricinin necə düzəldiləcəyini, cərəyanın əslində harada axdığını görək.

Şəkil 1-də göstərildiyi kimi, analoq keçidin rəqəmsal girişi çeviriciyə qoşulmuş PMOS və NMOS tranzistorlarından ibarət əsas CMOS buferidir. Buferin I / P giriş pininə siqnal əlavə edin. Giriş gərginliyi giriş yüksək gərginliyindən (VIH) yüksək olduqda, buferin çıxış gərginliyi VDD (enerji təchizatı gərginliyi), giriş gərginliyi giriş aşağı gərginliyindən (VIL) aşağı olduqda, buferin çıxış gərginliyi GND (torpaq) olur.

Bu, analoq açarın qapı gərginliyinin enerji mənbəyinin gərginliyi olmasını təmin edir və bununla da onun siqnal diapazonunu təşkil edir. Giriş gərginliyini 0-dan VDD skan edən giriş gərginliyinə nəzarət edərkən Şəkil 2-də göstərilən IV xarakterik əyrinin eyni vaxtda monitorinqi. Giriş gərginliyi enerji təchizatı gərginliyinin hər hansı son gərginliyi olduqda, IDD minimuma (0μA) düşür.

Bununla belə, giriş gərginliyi tamponun atlama nöqtəsinə yaxın olduqda, IDD kəskin şəkildə artmışdır. Buna görə, I / P ucuna tətbiq olunan rəqəmsal giriş gərginliyi enerji mənbəyinin gərginliyi olduqda, analoq açar minimum enerji istehlakını istehlak edir. Xarakterik əyri, tampon dizaynında əslində gərginliyə nəzarət rezistoru kimi istifadə edilən NMOS və PMOS keçid borularına görə xarakterik əyriyə malikdir.

Bu çiplərin xüsusiyyətləri aşağıdakılardır: VGS> VT-> Transistor Boru Tərbiyəçisi VGS tranzistoru eşik gərginliyi yaratmaq üçün söndürülür və gərginlik gərginlikdən yüksək olduqda mənbə ilə drenaj arasında keçirici kanal meydana gəlir. NMOS tranzistoru Vt 0,9V, PMOS tranzistoru Vt -0-dır.

9V. Buna görə, giriş gərginliyi 0V olduqda, PMOS (M1) açıq vəziyyətdədir və birinci mərhələnin çıxışı VDD-dir. İkinci mərhələdə, NMOS (M5) cihazı tamponun ümumi çıxışı 0V olan bir vəziyyətdədir.

Tampon giriş gərginliyi artır (maksimum cərəyana çatmazdan əvvəl) M1-in empedansına (M1 sönməyə başlayır) və empedansın m5 azalmasına (M5 açılmağa başladı), sonra VDD və GND-ni görəcəyik. Hiperempedans kanalı əmələ gəldi. Giriş gərginliyinin daha da artırılması buferin giriş və çıxış tranzistor cütlərində yalnız bir tranzistorun yaranmasına səbəb olacaq.

Analoq keçid nümunələrini təhlil etməyə davam etmək üçün yuxarıdakı prinsiplərdən istifadə edirik, mobil telefonun fırlanan üzükləri və nitqi arasında keçid etmək üçün Adi-nin ADG884 analoq açarlarından istifadə etməyi düşünün. Rəqəmsal baza zolaqlı çipdən idarəetmə siqnalı 1.8V-dir.

Şəkildə göstərildiyi kimi. 2, simulyasiya edilmiş açar birbaşa 1.8V rəqəmsal siqnal ilə idarə olunursa, enerji təchizatı cərəyanı 120μA olmalıdır.

Analoq açarın rəqəmsal giriş gərginliyi 3,8V-dən yüksəkdirsə, o zaman enerji istehlakı əslində 0 olmalıdır. Buna görə də, analoq açarın ən aşağı güc sahəsində işləməsi üçün rəqəmsal əsas bant çipinin rəqəmsal siqnalı daha yüksək gərginliyə çevrilir.

Adi&39;nin SC70 ultra kiçik paketi və adətən yalnız 0,1μA cərəyan istehlak edir, çünki səviyyə çeviricisi bu iş üçün çox uyğundur. Şəkildə göstərildiyi kimi.

3, əsas bant çipinin enerji təchizatı gərginliyinə və analoq keçidin enerji təchizatı gərginliyinə qoşula və iki çip arasında məntiq səviyyəsini çevirə bilər. Əlbəttə ki, yuxarıdakı nümunədəki analoq keçid daha yüksək gərginliklərdə işləyən hər hansı bir çip ola bilər. Müasir cib telefonları audio, video və rəqəmsal kameralar kimi müxtəlif funksiyaları yerinə yetirmək üçün çoxsaylı CMOS inteqrasiya sxemlərindən (IC) ibarətdir.

Bu IC-lər adətən 5V ilə 1.8V arasında istənilən gərginlik altında işləyir, bəzən hətta daha aşağı enerji təchizatı gərginliyi. Xülasə, biz batareyanın ömrünü uzatmaq üçün enerjiyə qənaət səviyyəsindən istifadə edirik.

Aşağıdakı amillər nəzərə alınmalıdır: aşağı səviyyəli mobil telefonlar adətən 600 mAh tutumlu batareyadan istifadə edir. Aşağı səviyyəli telefonun batareyanın gözləmə müddəti 300 saat (HR) və nominal cərəyanı 2mA-dır. Səviyyə dəyişikliyi yerinə yetirilməzsə, bu nümunədə istifadə olunan analoq keçid 4 cərəyanını udacaq.

8%, lakin yalnız yuxarıdakı səviyyəyə çevrilirsə, yalnız 0,04% cərəyan udulur.