Verwenden Sie einen einfachen IC, um die Akkulaufzeit Ihres Telefons zu verlängern

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Das Ziel jedes Mobiltelefon-Designingenieurs besteht darin, den Stromverbrauch von Mobiltelefonen zu senken und die Akkulaufzeit zu verlängern. Konstrukteure integrieren ständig MP3-Player, Kameras und vollmotorisierte Videos in moderne Mobiltelefone, wodurch der Stromverbrauch weiter minimiert wird. Reduzieren Sie die Versorgungsspannung des wichtigen Chips des Mobiltelefons (z. B. analoger Basisbandchip und digitaler Basisbandchip) – möglicherweise 2.

8 V oder sogar 1,8 V – eine Methode zur Reduzierung des Stromverbrauchs. Wenn der Entwicklungsingenieur jedoch einen oder mehrere Unterstützungschips mit hohen Versorgungsspannungen beibehalten sollte, entsteht ein Problem.

Am häufigsten wird behauptet, dass die Zusatzfunktionen von Smartphones höher seien. Ein Beispiel hierfür ist der Saitenklingelton. Da der Spitzenbereich des Audiosignals bei etwa 3,2 V liegt, besteht die Schaltung, die diesen Klingelton erzeugt und überträgt, normalerweise aus 4.

2V Versorgungsspannung. Auf diese Weise treten Probleme an der Schnittstelle zwischen Basisband- und Klingeltonschaltungen auf. Um dieses Problem zu veranschaulichen, sollten wir als Beispiel einen analogen Schalter verwenden, um Sprache oder Klingelton auf den Lautsprecher umzuschalten.

Um diese beiden Schaltungstypen auf demselben Block (PCB) zu konvertieren, wird der Stromverbrauch verwendet oder der analoge Niederspannungsschalter für die digitale Logiksteuerung im Basisbandchip genutzt. Es ist jedoch zu beachten, dass bei der letztgenannten Methode möglicherweise der Stromverbrauch des Basisbandchips verloren geht, um die Versorgungsspannung zu reduzieren, da beim Betrieb des Analogschalters im nicht idealen Modus ein hoher Perfusionsstrom auftritt. Eine einfache Möglichkeit, dieses Problem zu lösen, besteht darin, die digitale Logik des Basisbandchips zu ändern, um den Basisbandchip beizubehalten und mithilfe einer 1 Strom zu sparen.

8 V Spannung, aber bei dieser Methode muss der Treiber mit höherer Spannung funktionieren. Jeder Chip in Ihrem Telefon. Um diese Methode, also das Nivellieren des Konverters, weiter zu erklären, schauen wir uns an, wo der Strom tatsächlich fließt.

Wie in Abbildung 1 dargestellt, ist der digitale Eingang des analogen Schalters ein einfacher CMOS-Puffer, der aus PMOS- und NMOS-Transistoren besteht, die mit dem Wechselrichter verbunden sind. Fügen Sie dem I/P-Eingangspin des Puffers ein Signal hinzu. Wenn die Eingangsspannung höher als die hohe Eingangsspannung (VIH) ist, beträgt die Ausgangsspannung des Puffers VDD (Versorgungsspannung). Wenn die Eingangsspannung unter der niedrigen Eingangsspannung (VIL) liegt, beträgt die Ausgangsspannung des Puffers GND (Masse).

Dadurch wird sichergestellt, dass die Gate-Spannung des Analogschalters der Spannung einer Stromquelle entspricht und somit sein Signalbereich festgelegt wird. Gleichzeitige Überwachung der in Abbildung 2 dargestellten IV-Kennlinie bei gleichzeitiger Überwachung der Eingangsspannung von 0 bis VDD durch Abtasten der Eingangsspannung. Wenn die Eingangsspannung eine beliebige Endspannung der Versorgungsspannung ist, fällt IDD auf das Minimum (0 μA).

Wenn die Eingangsspannung jedoch nahe am Sprungpunkt des Puffers liegt, ist die IDD dramatisch angestiegen. Wenn die am I/P-Ende angelegte digitale Eingangsspannung eine Spannung der Stromquelle ist, verbraucht der analoge Schalter daher nur minimalen Strom. Die Kennlinie weist aufgrund der im Pufferdesign verwendeten NMOS- und PMOS-Schaltröhren, die eigentlich als Spannungssteuerwiderstand dienen, die charakteristische Kurve auf.

Die Eigenschaften dieser Chips sind wie folgt: VGS> VT-> Transistor Tube Tutor Der VGS-Transistor wird ausgeschaltet, um eine Schwellenspannung zu bilden, und ein leitender Kanal wird zwischen der Quelle und dem Abfluss gebildet, wenn die Spannung höher als die Spannung ist. Die Vt des NMOS-Transistors beträgt 0,9 V, die Vt des PMOS-Transistors beträgt -0.

9V. Wenn die Eingangsspannung 0 V beträgt, befindet sich der PMOS (M1) im eingeschalteten Zustand und der Ausgang der ersten Stufe ist VDD. In der zweiten Phase befindet sich das NMOS-Gerät (M5) in einem Zustand, in dem der Puffer eine Gesamtausgangsspannung von 0 V hat.

Der Anstieg der Puffer-Eingangsspannung (bevor der maximale Strom erreicht wird) führt dazu, dass die Impedanz von M1 (M1 beginnt sich auszuschalten) und die Impedanz von M5 sinkt (M5 beginnt sich einzuschalten), dann sehen wir VDD und GND. Es bildete sich ein Hyperimpedanzkanal. Eine weitere Erhöhung der Eingangsspannung führt dazu, dass in den Eingangs- und Ausgangstransistorpaaren des Puffers nur noch ein Transistor vorhanden ist.

Wir verwenden die oben genannten Prinzipien, um weiterhin analoge Schalterinstanzen zu analysieren. Erwägen Sie die Verwendung der analogen Schalter ADG884 von Adi, um zwischen dem Klingeln von Mobiltelefonen und der Sprache umzuschalten. Das Steuersignal vom digitalen Basisbandchip beträgt 1,8 V.

Wie in FIG. gezeigt. 2. Wenn der simulierte Schalter direkt mit einem digitalen Signal von 1,8 V angesteuert wird, sollte der Versorgungsstrom 120 μA betragen.

Wenn die digitale Eingangsspannung des Analogschalters höher als 3,8V ist, dann sollte die Stromaufnahme eigentlich 0 sein. Um den analogen Schalter im niedrigsten Leistungsbereich arbeiten zu lassen, muss das digitale Signal des digitalen Basisbandchips auf eine höhere Spannung umgewandelt werden.

Das ultrakleine SC70-Paket von Adi ist als Pegelwandler für diese Arbeit sehr gut geeignet und verbraucht normalerweise nur 0,1 μA Strom. Wie in FIG. gezeigt.

3. Es kann an die Versorgungsspannung des Basisbandchips und die Versorgungsspannung des Analogschalters angeschlossen werden und den Logikpegel zwischen den beiden Chips umwandeln. Natürlich kann der analoge Schalter im obigen Beispiel jeder beliebige Chip sein, der mit höheren Spannungen arbeitet. Moderne Mobiltelefone bestehen aus mehreren integrierten CMOS-Schaltkreisen (ICs) zur Ausführung verschiedener Funktionen, wie etwa Audio- und Videofunktionen sowie Digitalkameras.

Diese ICs funktionieren normalerweise bei jeder Spannung zwischen 5 V und 1,8 V, manchmal sogar bei niedrigerer Versorgungsspannung. Zusammenfassend verwenden wir Energiesparstufen, um die Akkulaufzeit zu verlängern.

Die folgenden Faktoren sollten berücksichtigt werden: Mobiltelefone der unteren Preisklasse verwenden normalerweise Akkus mit einer Kapazität von 600 mAh. Die Akku-Standby-Zeit des Low-End-Telefons beträgt 300 Stunden (HR) und sein Nennstrom beträgt 2 mA. Wenn keine Pegelverschiebung durchgeführt wird, absorbiert der in diesem Beispiel verwendete Analogschalter den Strom von 4.

8 %, wenn jedoch nur der obige Pegel umgewandelt wird, werden nur 0,04 % Strom aufgenommen.