Käytä yksinkertaista IC:tä pidentääksesi puhelimesi akun käyttöikää

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Furnizuesi portativ i stacionit të energjisë elektrike

Matkapuhelimen virrankulutuksen vähentäminen ja akun käyttöiän pidentäminen on jokaisen matkapuhelinsuunnittelijan tavoite. Suunnitteluinsinöörit lisäävät jatkuvasti MP3-soittimia, kameroita ja täyden moottorin videoita, kuten nykyaikaisia ​​matkapuhelimia, mikä edelleen minimoi virrankulutuksen. Vähennä matkapuhelimen tärkeän sirun virtalähdejännitettä (kuten analoginen kantataajuussiru ja digitaalinen kantataajuussiru) - voi olla 2.

8V tai jopa 1,8V - tapa vähentää virrankulutusta. Mutta kun suunnittelijan pitäisi säilyttää yksi tai useampi tukisiru korkealla syöttöjännitteellä, on ongelma.

Yleisin on, että älypuhelimien lisätoiminto on korkeampi. Yksi esimerkeistä on merkkijonosoittoääni, koska äänisignaalin huippualue on noin 3,2 V, joten piiri, joka esiintyy ja lähettää nämä soittoäänet, on yleensä 4.

2V virtalähdejännite. Tällä tavalla kantataajuus- ja soittoäänipiirien välisessä rajapinnassa esiintyy ongelmia. Tämän ongelman havainnollistamiseksi meidän pitäisi käyttää analogista kytkintä äänen tai soittoäänen vaihtamiseksi kaiuttimeen esimerkkinä.

Näiden kahden tyyppisten piirien muuntamiseksi samalle lohkolle (PCB) käytetään tehonkulutusta tai matalajännitteistä digitaalisen logiikkaohjaimen analogista kytkintä kantataajuuspiirissä. On kuitenkin huomioitava, että jälkimmäinen menetelmä voi menettää kantataajuussirun tehonkulutuksen tehonsyöttöjännitteen pienentämiseksi, koska analogisen kytkimen toimiessa ei-ideaalisessa tilassa tulee paljon perfuusiovirtaa. Yksi yksinkertainen tapa ratkaista tämä ongelma on muuttaa perustaajuussirun digitaalista logiikkaa ylläpitämään kantataajuussirua virran säästämiseksi käyttämällä 1.

8V jännite, mutta tämän menetelmän tulisi olla korkeampi jännite kuljettajan on toimittava korkeammalla jännitteellä. Mikä tahansa siru puhelimessasi. Selvittääksemme tarkemmin tätä menetelmää, kuinka taajuusmuuttaja tasoitetaan, katsotaan, missä virta todella kulkee.

Kuten kuvasta 1 näkyy, analogisen kytkimen digitaalitulo on CMOS-peruspuskuri, joka koostuu invertteriin kytketyistä PMOS- ja NMOS-transistoreista. Lisää signaali puskurin I/P-tulonastan. Kun tulojännite on korkeampi kuin tulon korkea jännite (VIH), puskurin lähtöjännite on VDD (virtalähdejännite), kun tulojännite on alhaisempi kuin tulomatala jännite (VIL), puskurin lähtöjännite on GND (maa).

Tämä varmistaa, että analogisen kytkimen hilajännite on virtalähteen jännite, mikä tekee sen signaalialueen. Kuvassa 2 esitetyn IV ominaiskäyrän samanaikainen valvonta samalla kun seurataan tulojännitettä 0:sta VDD-skannaustulojännitteeseen. Kun tulojännite on mikä tahansa tehonsyöttöjännitteen loppujännite, IDD putoaa minimiin (0 μA).

Kuitenkin, kun tulojännite on lähellä puskurin hyppypistettä, IDD on kasvanut dramaattisesti. Siksi, kun I/P-päähän syötetty digitaalinen tulojännite on virtalähteen jännite, analoginen kytkin kuluttaa pienimmän virrankulutuksen. Ominaiskäyrällä on ominaiskäyrä, joka johtuu puskurin suunnittelussa, itse asiassa jännitteensäätövastuksena, käytetyistä NMOS- ja PMOS-kytkinputkista.

Näiden sirujen ominaisuudet ovat seuraavat: VGS> VT-> Transistor Tube Tutor VGS-transistori kytketään pois päältä kynnysjännitteen muodostamiseksi ja johtava kanava muodostuu lähteen ja nielun välille, kun jännite on korkeampi kuin jännite. NMOS-transistori Vt on 0,9 V, PMOS-transistori Vt on -0.

9V. Siksi, kun tulojännite on 0 V, PMOS (M1) on päällä ja ensimmäisen asteen lähtö on VDD. Toisessa vaiheessa NMOS (M5) -laite on tilassa, jossa puskurin kokonaislähtö on 0 V.

Puskurin tulojännitteen nousu (ennen maksimivirran saavuttamista) aiheutti M1:n impedanssin (M1 alkaa sammua) ja impedanssin m5:n laskun (M5 alkoi kytkeytyä päälle), sitten nähdään VDD ja GND. Hyperimpedanssikanava muodostunut. Tulojännitteen lisääminen lisää puskurin tulo- ja lähtötransistoripareihin vain yhden transistorin.

Jatkamme analogisten kytkimien analysointia yllä olevien periaatteiden avulla. Harkitse Adin ADG884 analogisten kytkimien käyttöä vaihtaaksesi matkapuhelimen soittoäänien ja puheen välillä. Digitaalisen kantataajuussirun ohjaussignaali on 1,8 V.

Kuten kuviossa 1 on esitetty. 2, jos simuloitua kytkintä ohjataan suoraan 1,8 V:n digitaalisella signaalilla, virtalähteen virran tulee olla 120 μA.

Jos analogisen kytkimen digitaalinen tulojännite on suurempi kuin 3,8 V, virrankulutuksen pitäisi itse asiassa olla 0. Siksi, jotta analoginen kytkin toimisi pienimmällä tehoalueella, digitaalisen kantataajuussirun digitaalinen signaali on muunnettava korkeammaksi jännitteeksi.

Adin SC70 ultrapieni paketti ja kuluttaa yleensä vain 0,1μA virtaa, koska tasomuunnin sopii hyvin tähän työhön. Kuten kuviossa 1 on esitetty.

3, se voidaan kytkeä kantataajuussirun virtalähdejännitteeseen ja analogisen kytkimen tehonsyöttöjännitteeseen ja muuntaa logiikkatason kahden sirun välillä. Tietenkin analoginen kytkin yllä olevassa esimerkissä voi olla mikä tahansa siru, joka toimii korkeammilla jännitteillä. Nykyaikaiset matkapuhelimet koostuvat useista integroiduista CMOS-piireistä (IC) eri toimintojen, kuten äänen ja videon sekä digitaalikameroiden suorittamiseksi.

Nämä IC:t toimivat tyypillisesti millä tahansa jännitteellä välillä 5 V - 1,8 V, joskus jopa alhaisemmalla virtalähteen jännitteellä. Yhteenvetona voidaan todeta, että käytämme virransäästötehoa akun käyttöiän pidentämiseksi.

Seuraavat tekijät tulee ottaa huomioon: halvemmat matkapuhelimet käyttävät yleensä 600 mAh:n akkua. Halpapuhelimen akun valmiusaika on 300 tuntia (HR), ja sen nimellisvirta on 2 mA. Jos tasonsiirtoa ei suoriteta, tässä esimerkissä käytetty analoginen kytkin absorboi virran 4.

8%, mutta jos vain yllä oleva taso muunnetaan, vain 0,04% virtaa absorboituu.