Օգտագործեք պարզ IC՝ ձեր հեռախոսի մարտկոցի կյանքը երկարացնելու համար

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Lieferant von tragbaren Kraftwerken

Նվազեցնել բջջային հեռախոսի էներգիայի սպառումը և երկարացնել դրա մարտկոցի ժամկետը, բջջային հեռախոսի դիզայնի յուրաքանչյուր ինժեների նպատակն է: Դիզայնի ինժեներները մշտապես ավելացնում են MP3 նվագարկիչներ, տեսախցիկներ և ամբողջական շարժիչ տեսանյութեր, ինչպիսիք են ժամանակակից բջջային հեռախոսները, որոնք կշարունակեն նվազագույնի հասցնել էներգիայի սպառումը: Նվազեցրեք բջջային հեռախոսի կարևոր չիպի սնուցման լարումը (օրինակ՝ անալոգային բազային ժապավենի չիպը և թվային բազային ժապավենի չիպը) - կարող է լինել 2:

8V կամ նույնիսկ 1.8V - էներգիայի սպառումը նվազեցնելու մեթոդ: Բայց երբ նախագծող ինժեները պետք է պահպանի մեկ կամ մի քանի օժանդակ չիպեր՝ մատակարարման բարձր լարումներով, խնդիր կա:

Ամենատարածվածն այն է, որ սմարթֆոնների լրացուցիչ գործառույթն ավելի բարձր կլինի։ Օրինակներից մեկը լարային զանգն է, քանի որ աուդիո ազդանշանի առավելագույն տիրույթը մոտ 3,2 Վ է, հետևաբար, այդ զանգը հնչող և փոխանցող շղթան սովորաբար 4 է:

2V էլեկտրամատակարարման լարում: Այս կերպ խնդիրներ են առաջանում բազային ժապավենի և զանգի շղթաների միջերեսում: Այս խնդիրը լուսաբանելու համար մենք պետք է օգտագործենք անալոգային անջատիչ՝ որպես օրինակ, ձայնը կամ զանգը բարձրախոսին փոխելու համար:

Այս երկու տեսակի սխեմաները միևնույն բլոկի վրա (PCB) փոխարկելու համար օգտագործվում է էներգիայի սպառումը կամ օգտագործվում է ցածր լարման թվային տրամաբանական շարժիչի անալոգային անջատիչը բազային գոտու չիպի մեջ: Այնուամենայնիվ, հարկ է նշել, որ վերջին մեթոդը կարող է կորցնել էներգիայի սպառումը, որը ստացվել է բազային ժապավենից ստացված էներգիայի մատակարարման լարումը նվազեցնելու համար, քանի որ երբ անալոգային անջատիչը աշխատում է ոչ իդեալական ռեժիմում, շատ պերֆուզիոն հոսանք կլինի: Այս խնդիրը լուծելու պարզ եղանակներից մեկն է՝ փոխել թվային տրամաբանությունը բազային ժապավենի չիպից՝ պահպանելով բազայի չիպը՝ էներգիան խնայելու համար՝ օգտագործելով 1:

8 Վ լարման, բայց այս մեթոդը պետք է լինի ավելի բարձր լարման, վարորդը պետք է աշխատի ավելի բարձր լարման վրա: Ձեր հեռախոսի ցանկացած չիպ: Որպեսզի ավելի մանրամասն բացատրենք այս մեթոդը, թե ինչպես հարթեցնել փոխարկիչը, տեսնենք, թե իրականում որտեղ է հոսում հոսանքը:

Ինչպես ցույց է տրված Նկար 1-ում, անալոգային անջատիչի թվային մուտքը հիմնական CMOS բուֆերն է, որը բաղկացած է PMOS և NMOS տրանզիստորներից, որոնք միացված են ինվերտորին: Ազդանշան ավելացրեք բուֆերի I/P մուտքագրման փին: Երբ մուտքային լարումը բարձր է մուտքային բարձր լարումից (VIH), բուֆերի ելքային լարումը VDD է (սնուցման լարումը), երբ մուտքային լարումը ցածր է մուտքային ցածր լարումից (VIL), բուֆերի ելքային լարումը GND (հող):

Սա ապահովում է, որ անալոգային անջատիչի դարպասի լարումը էներգիայի աղբյուրի լարումն է, դրանով իսկ դարձնելով դրա ազդանշանի միջակայքը: Նկար 2-ում ցուցադրված IV բնութագրիչ կորի միաժամանակյա մոնիտորինգ՝ 0-ից մինչև VDD սկանավորման մուտքային լարման մոնիտորինգի ժամանակ: Երբ մուտքային լարումը էլեկտրամատակարարման լարման ցանկացած ավարտի լարումն է, IDD-ն իջնում ​​է նվազագույնի (0μA):

Այնուամենայնիվ, երբ մուտքային լարումը մոտ է բուֆերի ցատկման կետին, IDD-ն կտրուկ աճել է: Հետևաբար, երբ I/P ծայրին կիրառվող թվային մուտքային լարումը էներգիայի աղբյուրի լարումն է, անալոգային անջատիչը սպառում է էներգիայի նվազագույն սպառումը: Բնութագրական կորը ունի բնորոշ կորի շնորհիվ NMOS և PMOS անջատիչ խողովակները, որոնք օգտագործվում են բուֆերային նախագծման մեջ, իրականում որպես լարման վերահսկման ռեզիստոր:

Այս չիպերի բնութագրերը հետևյալն են. VGS> VT-> Տրանզիստորի խողովակի ուսուցիչ VGS տրանզիստորն անջատվում է շեմային լարման ձևավորման համար, և աղբյուրի և արտահոսքի միջև ձևավորվում է հաղորդիչ ալիք, երբ լարումը լարումից բարձր է: NMOS տրանզիստոր Vt-ը 0.9V է, PMOS տրանզիստոր Vt-ը -0 է:

9V. Հետևաբար, երբ մուտքային լարումը 0V է, PMOS-ը (M1) գտնվում է միացված վիճակում, իսկ առաջին փուլի ելքը VDD է: Երկրորդ փուլում NMOS (M5) սարքը գտնվում է այն վիճակում, երբ բուֆերն ունի 0Վ ընդհանուր ելք:

Բուֆերային մուտքային լարման աճը (մինչև առավելագույն հոսանքի հասնելը) առաջացրել է M1-ի դիմադրությունը (M1-ը սկսում է անջատվել) և m5-ի դիմադրության անկումը (M5-ը սկսել է միացնել), այնուհետև կտեսնենք VDD և GND: Ձևավորվել է հիպերիմպեդանսային ալիք: Մուտքային լարման հետագա բարձրացումը կհանգեցնի միայն մեկ տրանզիստորի բուֆերի մուտքային և ելքային տրանզիստորների զույգերին:

Մենք օգտագործում ենք վերը նշված սկզբունքները, որպեսզի շարունակենք վերլուծել անալոգային անջատիչների օրինակները, հաշվի առեք Adi-ի ADG884 անալոգային անջատիչները բջջային հեռախոսի պտտվող օղակների և խոսքի միջև անցնելու համար: Թվային բազային չիպի կառավարման ազդանշանը 1,8 Վ է:

Ինչպես ցույց է տրված ՆԿ. 2, եթե մոդելավորված անջատիչը ուղղակիորեն կառավարվում է 1.8 Վ թվային ազդանշանով, ապա էլեկտրամատակարարման հոսանքը պետք է լինի 120 μA:

Եթե ​​անալոգային անջատիչի թվային մուտքային լարումը 3,8 Վ-ից բարձր է, ապա էներգիայի սպառումը իրականում պետք է լինի 0: Հետևաբար, որպեսզի անալոգային անջատիչը աշխատի ամենացածր հզորության տարածքում, թվային բազայի չիպի թվային ազդանշանը պետք է վերածվի ավելի բարձր լարման:

Adi-ի SC70 գերփոքր փաթեթը և սովորաբար սպառում է ընդամենը 0,1 μA հոսանք, քանի որ մակարդակի փոխարկիչը շատ հարմար է այս աշխատանքի համար: Ինչպես ցույց է տրված ՆԿ.

3, այն կարող է միացված լինել բազային ժապավենի չիպի սնուցման լարմանը և անալոգային անջատիչի էներգիայի մատակարարման լարմանը և փոխակերպել տրամաբանական մակարդակը երկու չիպերի միջև: Իհարկե, վերը նշված օրինակում անալոգային անջատիչը կարող է լինել ցանկացած չիպ, որն աշխատում է ավելի բարձր լարման վրա: Ժամանակակից բջջային հեռախոսները բաղկացած են մի քանի CMOS ինտեգրալային սխեմաներից (IC) տարբեր գործառույթներ կատարելու համար, ինչպիսիք են աուդիո և վիդեո և թվային տեսախցիկները:

Այս IC-ները սովորաբար աշխատում են ցանկացած լարման տակ 5 Վ-ից մինչև 1,8 Վ, երբեմն նույնիսկ ավելի ցածր էներգիայի մատակարարման լարման տակ: Ամփոփելով՝ մենք օգտագործում ենք էներգախնայողության մակարդակներ՝ մարտկոցի կյանքը երկարացնելու համար:

Պետք է հաշվի առնել հետևյալ գործոնները. ցածրորակ բջջային հեռախոսները սովորաբար օգտագործում են 600 մԱ/ժ հզորությամբ մարտկոց: Ցածր հեռախոսի մարտկոցի սպասման ժամանակը 300 ժամ է (HR), իսկ անվանական հոսանքը՝ 2 մԱ։ Եթե ​​մակարդակի փոփոխություն չկատարվի, ապա այս օրինակում օգտագործված անալոգային անջատիչը կկլանի 4-ի հոսանքը:

8%, բայց եթե միայն վերը նշված մակարդակը փոխարկվում է, ապա կլանվում է միայն 0.04% հոսանքը: