Използвайте проста IC, за да удължите живота на батерията на вашия телефон

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Lieferant von tragbaren Kraftwerken

Намаляването на консумацията на енергия от мобилен телефон и удължаването на живота на батерията е целта на всеки инженер по дизайн на мобилен телефон. Инженерите по дизайна непрекъснато добавят MP3 плейъри, камери и пълни моторни видеозаписи, като модерни мобилни телефони, които ще продължат да минимизират консумацията на енергия. Намалете захранващото напрежение на важния чип на мобилния телефон (като аналогов чип с бейсбенд и цифров чип с бейсбенд) - може да бъде 2.

8V или дори 1.8V - метод за намаляване на консумацията на енергия. Но когато проектантът трябва да задържи един или повече поддържащи чипове с високо захранващо напрежение, възниква проблем.

Най-често срещаният е, че допълнителната функция на смартфоните ще бъде по-висока. Един от примерите е низовата мелодия, тъй като пиковият обхват на аудио сигнала е около 3,2 V, така че веригата, която се появява и предава тази мелодия, обикновено е 4.

2V захранващо напрежение. По този начин възникват проблеми на интерфейса между бейсбенд и вериги на звънене. За да илюстрираме този проблем, трябва да използваме аналогов превключвател, за да превключим глас или мелодия към високоговорителя като пример.

За да се преобразуват тези два типа вериги на един и същ блок (PCB), се използва консумацията на енергия или се използва аналоговият превключвател за цифрово логическо задвижване с ниско напрежение в чипа на базовата лента. Въпреки това, трябва да се отбележи, че последният метод може да загуби консумацията на енергия, получена от чипа с бейсбенд, за да се намали захранващото напрежение, защото когато аналоговият превключвател работи в неидеален режим, ще има много перфузионен ток. Един прост начин за решаване на този проблем е да се промени цифровата логика от чипа с бейсбенд, за да се поддържа чипът с бейсбенд, за да пести енергия с помощта на 1.

8V напрежение, но този метод трябва да е с по-високо напрежение, драйверът трябва да работи при по-високо напрежение. Всеки чип във вашия телефон. За да обясним допълнително този метод, как да нивелираме преобразувателя, нека видим къде всъщност тече токът.

Както е показано на фигура 1, цифровият вход на аналоговия превключвател е основен CMOS буфер, състоящ се от PMOS и NMOS транзистори, свързани към инвертора. Добавете сигнал към входния щифт I / P на буфера. Когато входното напрежение е по-високо от входното високо напрежение (VIH), изходното напрежение на буфера е VDD (захранващо напрежение), когато входното напрежение е под входното ниско напрежение (VIL), изходното напрежение на буфера е GND (маса).

Това гарантира, че напрежението на гейта на аналоговия превключвател е напрежение на източник на захранване, като по този начин прави неговия диапазон на сигнала. Едновременно наблюдение на IV характеристичната крива, показана на фигура 2, докато се наблюдава входното напрежение от 0 до VDD, сканиращо входно напрежение. Когато входното напрежение е което и да е крайно напрежение на захранващото напрежение, IDD пада до минимум (0μA).

Въпреки това, когато входното напрежение е близо до точката на прескачане на буфера, IDD се е увеличил драстично. Следователно, когато цифровото входно напрежение, приложено към края на I / P, е напрежение на източника на захранване, аналоговият превключвател консумира минималната консумация на енергия. Характеристичната крива има характеристичната крива, дължаща се на NMOS и PMOS превключвателните тръби, използвани в дизайна на буфера, всъщност като резистор за контрол на напрежението.

Характеристиките на тези чипове са както следва: VGS> VT-> Transistor Tube Tutor VGS транзисторът се изключва, за да формира прагово напрежение и се формира проводим канал между източника и изтичането, когато напрежението е по-високо от напрежението. NMOS транзистор Vt е 0,9 V, PMOS транзистор Vt е -0.

9V. Следователно, когато входното напрежение е 0 V, PMOS (M1) е във включено състояние, а изходът на първия етап е VDD. Във втория етап устройството NMOS (M5) е в състояние, в което буферът има общ изход от 0 V.

Увеличаването на входното напрежение на буфера (преди достигане на максималния ток) причинява импеданса на M1 (M1 започва да се изключва) и m5 на импеданса намалява (M5 започва да се включва), след което ще видим VDD и GND. Образува се хиперимпедансен канал. По-нататъшното увеличаване на входното напрежение ще доведе до само един транзистор в двойките входни и изходни транзистори на буфера.

Ние използваме горните принципи, за да продължим да анализираме случаи на аналогови превключватели, обмислете използването на аналоговите превключватели ADG884 на Adi за превключване между въртящи се звънци на мобилния телефон и реч. Контролният сигнал от цифровия бейсбенд чип е 1,8 V.

Както е показано на фиг. 2, ако симулираният превключвател се управлява директно с цифров сигнал от 1,8 V, захранващият ток трябва да бъде 120 μA.

Ако цифровото входно напрежение на аналоговия превключвател е по-високо от 3,8 V, тогава консумацията на енергия всъщност трябва да бъде 0. Следователно, за да може аналоговият превключвател да работи в зоната с най-ниска мощност, цифровият сигнал на цифровия бейсбенд чип трябва да се трансформира към по-високо напрежение.

Ultra-малък пакет SC70 на Adi и обикновено консумира само 0,1 μA ток, тъй като преобразувателят на ниво е много подходящ за тази работа. Както е показано на фиг.

3, той може да бъде свързан към захранващото напрежение на базовата лента на чипа и захранващото напрежение на аналоговия превключвател и да преобразува логическото ниво между двата чипа. Разбира се, аналоговият ключ в горния пример може да бъде всеки чип, работещ при по-високи напрежения. Съвременните мобилни телефони се състоят от множество CMOS интегрални схеми (IC) за изпълнение на различни функции, като аудио и видео и цифрови камери.

Тези интегрални схеми обикновено работят при напрежение между 5 V и 1,8 V, понякога дори по-ниско захранващо напрежение. В обобщение, ние използваме нива на пестене на енергия, за да удължим живота на батерията.

Трябва да се имат предвид следните фактори: мобилните телефони от нисък клас обикновено използват батерия с капацитет 600mAh. Времето на изчакване на батерията на ниския клас телефон е 300 часа (HR), а номиналният му ток е 2mA. Ако не се извърши промяна на нивото, аналоговият превключвател, използван в този пример, ще абсорбира тока от 4.

8%, но ако се преобразува само горното ниво, се абсорбира само 0,04% ток.