Használjon egyszerű IC-t a telefon akkumulátorának élettartamának meghosszabbításához

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Furnizuesi portativ i stacionit të energjisë elektrike

Minden mobiltelefon-tervező mérnök célja a mobiltelefon energiafogyasztásának csökkentése és az akkumulátor élettartamának meghosszabbítása. A tervezőmérnökök folyamatosan bővítik az MP3-lejátszókat, kamerákat és teljes motoros videókat, például a modern mobiltelefonokat, amelyek továbbra is minimalizálják az energiafogyasztást. Csökkentse a mobiltelefon fontos chipjének tápfeszültségét (például analóg alapsávi chip és digitális alapsávi chip) - lehet 2.

8 V vagy akár 1,8 V - az energiafogyasztás csökkentésének módszere. De amikor a tervezőmérnöknek meg kell tartania egy vagy több nagy tápfeszültségű támogatási chipet, akkor probléma adódik.

A leggyakoribb, hogy az okostelefonok extra funkciója magasabb lesz. Az egyik példa a string csengőhang, mivel az audiojel csúcstartománya körülbelül 3,2 V, így az áramkör, amely ezeket a csengőhangokat fellép és továbbítja, általában 4.

2V tápfeszültség. Ily módon problémák lépnek fel az alapsáv és a csengőhang áramkörök közötti interfészen. Ennek a problémának a szemléltetésére használjunk analóg kapcsolót a hang- vagy csengőhang átkapcsolására példaként a hangszóróra.

Ennek a két típusú áramkörnek ugyanazon a blokkon (PCB) való konvertálásához az energiafogyasztást, vagy az alapsávi chipben lévő alacsony feszültségű digitális logikai meghajtó analóg kapcsolóját használják. Azonban meg kell jegyezni, hogy ez utóbbi módszer elveszítheti az alapsávi chip által nyert energiafogyasztást a tápfeszültség csökkentése érdekében, mert amikor az analóg kapcsoló nem ideális üzemmódban működik, akkor sok perfúziós áram lesz. A probléma megoldásának egyik egyszerű módja az alapsávi chip digitális logikájának megváltoztatása az alapsávi chip fenntartása érdekében az energiatakarékosság érdekében egy 1-es használatával.

8 V feszültség, de ennek a módszernek magasabb feszültségűnek kell lennie a meghajtónak magasabb feszültségen kell működnie. Bármilyen chip a telefonodban. Annak érdekében, hogy tovább magyarázzuk ezt a módszert, hogyan kell szintezni az átalakítót, nézzük meg, hol folyik az áram valójában.

Amint az 1. ábrán látható, az analóg kapcsoló digitális bemenete egy alap CMOS puffer, amely az inverterhez csatlakoztatott PMOS és NMOS tranzisztorokból áll. Adjon jelet a puffer I / P bemeneti lábához. Ha a bemeneti feszültség nagyobb, mint a bemeneti nagyfeszültség (VIH), a puffer kimeneti feszültsége VDD (tápfeszültség), ha a bemeneti feszültség a bemeneti alacsony feszültség (VIL) alatt van, akkor a puffer kimeneti feszültsége GND (föld).

Ez biztosítja, hogy az analóg kapcsoló kapufeszültsége egy áramforrás feszültsége legyen, ezáltal meghatározva a jeltartományt. A 2. ábrán látható IV jelleggörbe egyidejű figyelése, miközben a bemeneti feszültséget 0-tól VDD pásztázó bemeneti feszültségig figyeli. Ha a bemeneti feszültség a tápfeszültség bármely végfeszültsége, az IDD a minimumra (0 μA) csökken.

Ha azonban a bemeneti feszültség közel van a puffer ugrási pontjához, az IDD drámaian megnőtt. Ezért, ha az I/P végére alkalmazott digitális bemeneti feszültség az áramforrás feszültsége, az analóg kapcsoló a minimális energiafogyasztást fogyasztja. A jelleggörbe a pufferkialakításban, tulajdonképpen feszültségszabályozó ellenállásként használt NMOS és PMOS kapcsolócsövek miatti jelleggörbével rendelkezik.

Ezeknek a chipeknek a jellemzői a következők: VGS> VT-> Tranzisztorcső Tutor A VGS tranzisztor ki van kapcsolva, hogy küszöbfeszültséget képezzen, és vezető csatorna képződik a forrás és a lefolyó között, ha a feszültség magasabb, mint a feszültség. Az NMOS tranzisztor Vt 0,9 V, a PMOS tranzisztor Vt értéke -0.

9V. Ezért amikor a bemeneti feszültség 0 V, a PMOS (M1) bekapcsolt állapotban van, és az első fokozat kimenete VDD. A második szakaszban az NMOS (M5) eszköz olyan állapotban van, amelyben a puffer teljes kimenete 0 V.

A puffer bemeneti feszültségnövekedése (a maximális áramerősség elérése előtt) az M1 impedanciáját okozta (M1 kezd kikapcsolni) és az m5 impedancia csökkenését (M5 kezdett bekapcsolni), ekkor VDD és GND fog megjelenni. Hiperimpedancia csatorna alakult ki. A bemeneti feszültség további növelése csak egy tranzisztort okoz a puffer bemeneti és kimeneti tranzisztorpárjában.

A fenti elveket alkalmazzuk az analóg kapcsolópéldányok elemzésének folytatásához, fontolja meg az Adi ADG884 analóg kapcsolóinak használatát a mobiltelefon forgó csengése és a beszéd közötti váltáshoz. A digitális alapsávi chip vezérlőjele 1,8 V.

ábrán látható módon. 2, ha a szimulált kapcsolót közvetlenül 1,8 V-os digitális jel hajtja meg, a tápfeszültségnek 120 μA-nak kell lennie.

Ha az analóg kapcsoló digitális bemeneti feszültsége nagyobb, mint 3,8 V, akkor az energiafogyasztásnak 0-nak kell lennie. Ezért annak érdekében, hogy az analóg kapcsoló a legalacsonyabb teljesítményű területen működjön, a digitális alapsávi chip digitális jelét magasabb feszültségre kell átalakítani.

Az Adi SC70 ultra-kicsi csomagja, és általában csak 0,1 μA áramot fogyaszt, a szintváltó nagyon alkalmas erre a munkára. ábrán látható módon.

3, csatlakoztatható az alapsávi chip tápfeszültségéhez és az analóg kapcsoló tápfeszültségéhez, és átalakíthatja a logikai szintet a két chip között. Természetesen a fenti példában az analóg kapcsoló bármilyen nagyobb feszültségen működő chip lehet. A kortárs mobiltelefonok több CMOS integrált áramkörből (IC-ből) állnak, amelyek különböző funkciókat hajtanak végre, mint például az audio és videó, valamint a digitális kamerák.

Ezek az IC-k általában bármilyen 5 V és 1,8 V közötti feszültség alatt működnek, néha még alacsonyabb tápfeszültség mellett is. Összefoglalva, energiatakarékossági szinteket alkalmazunk az akkumulátor élettartamának meghosszabbítására.

A következő tényezőket kell figyelembe venni: az alsó kategóriás mobiltelefonok általában 600 mAh kapacitású akkumulátort használnak. Az alsókategóriás telefon akkumulátorának készenléti ideje 300 óra (HR), névleges árama 2mA. Ha nem történik szinteltolás, a példában használt analóg kapcsoló a 4-es áramot veszi fel.

8%, de ha csak a fenti szintet alakítjuk át, akkor csak 0,04% áramot vesz fel.