તમારા ફોનની બેટરી લાઇફ વધારવા માટે એક સરળ IC નો ઉપયોગ કરો

著者：Iflowpower – Lieferant von tragbaren Kraftwerken

સેલ ફોનનો પાવર વપરાશ ઓછો કરવો અને તેની બેટરી લાઇફ વધારવી એ દરેક મોબાઇલ ફોન ડિઝાઇન એન્જિનિયરનું લક્ષ્ય છે. ડિઝાઇન એન્જિનિયરો સતત MP3 પ્લેયર્સ, કેમેરા અને ફુલ મોટર વિડીયો ઉમેરી રહ્યા છે જેમ કે આધુનિક મોબાઇલ ફોન, જે વીજ વપરાશ ઘટાડવાનું ચાલુ રાખશે. મોબાઇલ ફોનની મહત્વપૂર્ણ ચિપ (જેમ કે એનાલોગ બેઝબેન્ડ ચિપ અને ડિજિટલ બેઝબેન્ડ ચિપ) ના પાવર સપ્લાય વોલ્ટેજમાં ઘટાડો - 2 હોઈ શકે છે.

8V અથવા તો 1.8V - વીજ વપરાશ ઘટાડવાની એક પદ્ધતિ. પરંતુ જ્યારે ડિઝાઇન એન્જિનિયરે ઉચ્ચ સપ્લાય વોલ્ટેજ સાથે એક અથવા વધુ સપોર્ટ ચિપ્સ જાળવી રાખવી જોઈએ, ત્યારે એક સમસ્યા છે.

સૌથી સામાન્ય વાત એ છે કે સ્માર્ટફોનનું વધારાનું કાર્ય વધારે હશે. એક ઉદાહરણ સ્ટ્રિંગ રિંગટોન છે, કારણ કે ઓડિયો સિગ્નલની પીક રેન્જ લગભગ 3.2V છે, તેથી આ રિંગટોન ઉત્પન્ન થાય છે અને ટ્રાન્સમિટ કરે છે તે સર્કિટ સામાન્ય રીતે 4 હોય છે.

2V પાવર સપ્લાય વોલ્ટેજ. આ રીતે, બેઝબેન્ડ અને રિંગટોન સર્કિટ વચ્ચેના ઇન્ટરફેસ પર સમસ્યાઓ ઊભી થાય છે. આ સમસ્યાને સમજાવવા માટે, ઉદાહરણ તરીકે, આપણે સ્પીકરમાં અવાજ અથવા રિંગટોન બદલવા માટે એનાલોગ સ્વીચનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ.

આ બે પ્રકારના સર્કિટને એક જ બ્લોક (PCB) પર કન્વર્ટ કરવા માટે, પાવર વપરાશનો ઉપયોગ થાય છે, અથવા બેઝબેન્ડ ચિપમાં લો વોલ્ટેજ ડિજિટલ લોજિક ડ્રાઇવ એનાલોગ સ્વીચનો ઉપયોગ થાય છે. જોકે, એ નોંધવું જોઈએ કે પછીની પદ્ધતિ પાવર સપ્લાય વોલ્ટેજ ઘટાડવા માટે બેઝબેન્ડ ચિપમાંથી મેળવેલ પાવર વપરાશ ગુમાવી શકે છે, કારણ કે જ્યારે એનાલોગ સ્વીચ બિન-આદર્શ મોડમાં કામ કરી રહ્યું હોય છે, ત્યારે ઘણો પરફ્યુઝન કરંટ હશે. આ સમસ્યાનો ઉકેલ લાવવાનો એક સરળ રસ્તો એ છે કે 1 નો ઉપયોગ કરીને પાવર બચાવવા માટે બેઝબેન્ડ ચિપને જાળવી રાખવા માટે બેઝબેન્ડ ચિપમાંથી ડિજિટલ લોજિક બદલવું.

8V વોલ્ટેજ, પરંતુ આ પદ્ધતિ ઉચ્ચ વોલ્ટેજ હોવી જોઈએ. ડ્રાઇવરે ઉચ્ચ વોલ્ટેજ પર કામ કરવું આવશ્યક છે. તમારા ફોનમાં કોઈપણ ચિપ. આ પદ્ધતિને વધુ સમજાવવા માટે, કન્વર્ટરને કેવી રીતે લેવલ કરવું, ચાલો જોઈએ કે વર્તમાન ખરેખર ક્યાં વહે છે.

આકૃતિ 1 માં બતાવ્યા પ્રમાણે, એનાલોગ સ્વીચનું ડિજિટલ ઇનપુટ એ મૂળભૂત CMOS બફર છે જેમાં ઇન્વર્ટર સાથે જોડાયેલા PMOS અને NMOS ટ્રાન્ઝિસ્ટરનો સમાવેશ થાય છે. બફરના I/P ઇનપુટ પિનમાં સિગ્નલ ઉમેરો. જ્યારે ઇનપુટ વોલ્ટેજ ઇનપુટ હાઇ વોલ્ટેજ (VIH) કરતા વધારે હોય છે, ત્યારે બફરનો આઉટપુટ વોલ્ટેજ VDD (પાવર સપ્લાય વોલ્ટેજ) હોય છે, જ્યારે ઇનપુટ વોલ્ટેજ ઇનપુટ લો વોલ્ટેજ (VIL) થી નીચે હોય છે, ત્યારે બફરનો આઉટપુટ વોલ્ટેજ GND (ગ્રાઉન્ડ) હોય છે.

આ ખાતરી કરે છે કે એનાલોગ સ્વીચનો ગેટ વોલ્ટેજ પાવર સ્ત્રોતનો વોલ્ટેજ છે, જેનાથી તેની સિગ્નલ રેન્જ બને છે. 0 થી VDD સ્કેનિંગ ઇનપુટ વોલ્ટેજ સુધીના ઇનપુટ વોલ્ટેજનું નિરીક્ષણ કરતી વખતે આકૃતિ 2 માં બતાવેલ IV લાક્ષણિકતા વળાંકનું એક સાથે નિરીક્ષણ. જ્યારે ઇનપુટ વોલ્ટેજ પાવર સપ્લાય વોલ્ટેજનો કોઈપણ અંતિમ વોલ્ટેજ હોય ​​છે, ત્યારે IDD ન્યૂનતમ (0μA) સુધી ઘટી જાય છે.

જોકે, જ્યારે ઇનપુટ વોલ્ટેજ બફરના હોપિંગ પોઈન્ટની નજીક હોય છે, ત્યારે IDD નાટકીય રીતે વધ્યો છે. તેથી, જ્યારે I/P છેડા પર લાગુ કરાયેલ ડિજિટલ ઇનપુટ વોલ્ટેજ પાવર સ્ત્રોતનો વોલ્ટેજ હોય ​​છે, ત્યારે એનાલોગ સ્વીચ ન્યૂનતમ પાવર વપરાશ વાપરે છે. બફર ડિઝાઇનમાં ઉપયોગમાં લેવાતા NMOS અને PMOS સ્વિચ ટ્યુબને કારણે લાક્ષણિક વળાંક લાક્ષણિક વળાંક ધરાવે છે, વાસ્તવમાં વોલ્ટેજ નિયંત્રણ રેઝિસ્ટર તરીકે.

આ ચિપ્સની લાક્ષણિકતાઓ નીચે મુજબ છે: VGS> VT-> ટ્રાન્ઝિસ્ટર ટ્યુબ ટ્યુટર VGS ટ્રાન્ઝિસ્ટરને થ્રેશોલ્ડ વોલ્ટેજ બનાવવા માટે બંધ કરવામાં આવે છે, અને જ્યારે વોલ્ટેજ વોલ્ટેજ કરતા વધારે હોય ત્યારે સ્ત્રોત અને ડ્રેઇન વચ્ચે એક વાહક ચેનલ બનાવવામાં આવે છે. NMOS ટ્રાન્ઝિસ્ટર Vt 0.9V છે, PMOS ટ્રાન્ઝિસ્ટર Vt -0 છે.

9V. તેથી, જ્યારે ઇનપુટ વોલ્ટેજ 0V હોય છે, ત્યારે PMOS (M1) ચાલુ સ્થિતિમાં હોય છે, અને પ્રથમ તબક્કાનું આઉટપુટ VDD હોય છે. બીજા તબક્કામાં, NMOS (M5) ઉપકરણ એવી સ્થિતિમાં હોય છે જેમાં બફરનું કુલ આઉટપુટ 0V હોય છે.

બફર ઇનપુટ વોલ્ટેજ વધવાથી (મહત્તમ પ્રવાહ સુધી પહોંચતા પહેલા) M1 ના અવબાધ (M1 બંધ થવાનું શરૂ થાય છે) અને અવબાધ ઘટાડાનો m5 (M5 ચાલુ થવાનું શરૂ થાય છે) થાય છે, પછી આપણે VDD અને GND જોઈશું. હાયપર-ઇમ્પિડન્સ ચેનલ રચાઈ. ઇનપુટ વોલ્ટેજમાં વધુ વધારો થવાથી બફરના ઇનપુટ અને આઉટપુટ ટ્રાન્ઝિસ્ટર જોડીઓમાં ફક્ત એક જ ટ્રાન્ઝિસ્ટર રહેશે.

એનાલોગ સ્વિચ ઇન્સ્ટન્સનું વિશ્લેષણ કરવાનું ચાલુ રાખવા માટે અમે ઉપરોક્ત સિદ્ધાંતોનો ઉપયોગ કરીએ છીએ, મોબાઇલ ફોન સ્પિનિંગ રિંગ્સ અને સ્પીચ વચ્ચે સ્વિચ કરવા માટે આદિના ADG884 એનાલોગ સ્વિચનો ઉપયોગ કરવાનું વિચારો. ડિજિટલ બેઝબેન્ડ ચિપમાંથી નિયંત્રણ સિગ્નલ 1.8V છે.

આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે. 2, જો સિમ્યુલેટેડ સ્વીચ 1.8V ના ડિજિટલ સિગ્નલથી સીધો ચલાવવામાં આવે છે, તો પાવર સપ્લાય કરંટ 120μA હોવો જોઈએ.

જો એનાલોગ સ્વીચનો ડિજિટલ ઇનપુટ વોલ્ટેજ 3.8V કરતા વધારે હોય, તો પાવર વપરાશ ખરેખર 0 હોવો જોઈએ. તેથી, એનાલોગ સ્વીચને સૌથી ઓછા પાવર એરિયા પર કાર્યરત બનાવવા માટે, ડિજિટલ બેઝબેન્ડ ચિપના ડિજિટલ સિગ્નલને ઉચ્ચ વોલ્ટેજમાં રૂપાંતરિત કરવું પડશે.

આદિનું SC70 ખૂબ જ નાનું પેકેજ છે અને સામાન્ય રીતે ફક્ત 0.1μA કરંટ વાપરે છે, કારણ કે લેવલ કન્વર્ટર આ કાર્ય માટે ખૂબ જ યોગ્ય છે. આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે.

3, તેને બેઝબેન્ડ ચિપના પાવર સપ્લાય વોલ્ટેજ અને એનાલોગ સ્વીચના પાવર સપ્લાય વોલ્ટેજ સાથે જોડી શકાય છે અને બે ચિપ્સ વચ્ચેના લોજિક લેવલને કન્વર્ટ કરી શકાય છે. અલબત્ત, ઉપરોક્ત ઉદાહરણમાં એનાલોગ સ્વીચ ઉચ્ચ વોલ્ટેજ પર કામ કરતી કોઈપણ ચિપ હોઈ શકે છે. આધુનિક મોબાઇલ ફોનમાં ઓડિયો અને વિડિયો અને ડિજિટલ કેમેરા જેવા વિવિધ કાર્યો પૂર્ણ કરવા માટે બહુવિધ CMOS ઇન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટ (IC) હોય છે.

આ IC સામાન્ય રીતે 5V થી 1.8V વચ્ચેના કોઈપણ વોલ્ટેજ હેઠળ કામ કરે છે, ક્યારેક પાવર સપ્લાય વોલ્ટેજ પણ ઓછો હોય છે. સારાંશમાં, અમે બેટરી લાઇફ વધારવા માટે પાવર સેવિંગ પાવરના સ્તરનો ઉપયોગ કરીએ છીએ.

નીચેના પરિબળો ધ્યાનમાં લેવા જોઈએ: ઓછા ભાવે મળતા મોબાઇલ ફોન સામાન્ય રીતે 600mAh ક્ષમતાની બેટરીનો ઉપયોગ કરે છે. આ લો-એન્ડ ફોનનો બેટરી સ્ટેન્ડબાય સમય 300 કલાક (HR) છે, અને તેનો નોમિનલ કરંટ 2mA છે. જો લેવલ શિફ્ટ કરવામાં ન આવે, તો આ ઉદાહરણમાં વપરાયેલ એનાલોગ સ્વીચ 4 ના પ્રવાહને શોષી લેશે.

૮%, પરંતુ જો ફક્ત ઉપરોક્ત સ્તરને રૂપાંતરિત કરવામાં આવે, તો ફક્ત ૦.૦૪% પ્રવાહ શોષાય છે.