Gunakan IC sederhana untuk memperpanjang masa pakai baterai ponsel Anda

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Lieferant von tragbaren Kraftwerken

Mengurangi konsumsi daya ponsel dan memperpanjang masa pakai baterai adalah tujuan setiap insinyur desain ponsel. Insinyur desain terus menambahkan pemutar MP3, kamera, dan video motorik lengkap seperti telepon seluler modern, yang akan terus meminimalkan konsumsi daya. Mengurangi tegangan catu daya chip penting ponsel (seperti chip pita dasar analog dan chip pita dasar digital) - mungkin 2.

8V atau bahkan 1,8V - metode untuk mengurangi konsumsi daya. Namun, ketika insinyur desain harus mempertahankan satu atau lebih chip pendukung dengan tegangan pasokan tinggi, timbul masalah.

Yang paling umum adalah fungsi ekstra dari smartphone akan lebih tinggi. Salah satu contohnya adalah nada dering string, karena puncak jangkauan sinyal audionya sekitar 3,2V maka rangkaian yang muncul dan memancarkan nada dering tersebut biasanya 4.

Tegangan catu daya 2V. Dengan cara ini, masalah terjadi pada antarmuka antara sirkuit pita dasar dan nada dering. Untuk mengilustrasikan masalah ini, kita harus menggunakan sakelar analog untuk mengalihkan suara atau nada dering ke speaker sebagai contoh.

Untuk mengubah kedua jenis sirkuit ini pada blok yang sama (PCB), konsumsi daya digunakan, atau sakelar analog penggerak logika digital tegangan rendah dalam chip pita dasar digunakan. Namun perlu diperhatikan, cara yang terakhir ini dapat mengakibatkan hilangnya konsumsi daya yang diperoleh dari chip baseband guna mengurangi tegangan catu daya, sebab saat saklar analog bekerja pada mode non-ideal maka akan terjadi arus perfusi yang besar. Salah satu cara sederhana untuk memecahkan masalah ini adalah dengan mengubah logika digital dari chip pita dasar untuk menjaga chip pita dasar menghemat daya menggunakan 1.

Tegangan 8V, tetapi metode ini harus memiliki tegangan yang lebih tinggi, driver harus bekerja pada tegangan yang lebih tinggi. Chip apa pun di telepon Anda. Untuk menjelaskan metode ini lebih lanjut, cara meratakan konverter, mari kita lihat ke mana arus sebenarnya mengalir.

Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1, masukan digital dari sakelar analog adalah buffer CMOS dasar yang terdiri dari transistor PMOS dan NMOS yang terhubung ke inverter. Tambahkan sinyal ke pin masukan I/P buffer. Bila tegangan masukan lebih tinggi dari tegangan masukan tinggi (VIH), tegangan keluaran buffer adalah VDD (tegangan catu daya), bila tegangan masukan di bawah tegangan masukan rendah (VIL), tegangan keluaran buffer adalah GND (ground).

Ini memastikan bahwa tegangan gerbang sakelar analog adalah tegangan sumber daya, sehingga membuat jangkauan sinyalnya. Pemantauan simultan kurva karakteristik IV yang ditunjukkan pada Gambar 2 sambil memantau tegangan input dari 0 hingga tegangan input pemindaian VDD. Bila tegangan masukan merupakan tegangan ujung mana pun dari tegangan catu daya, IDD turun ke minimum (0μA).

Namun, ketika tegangan masukan mendekati titik hopping buffer, IDD meningkat secara dramatis. Oleh karena itu, ketika tegangan input digital yang diterapkan pada ujung I/P adalah tegangan sumber daya, sakelar analog mengonsumsi daya minimum. Kurva karakteristik memiliki kurva karakteristik karena tabung sakelar NMOS dan PMOS yang digunakan dalam desain buffer, sebenarnya sebagai resistor kontrol tegangan.

Karakteristik chip ini adalah sebagai berikut: VGS> VT-> Transistor Tube Tutor Transistor VGS dimatikan untuk membentuk tegangan ambang, dan saluran konduktif terbentuk antara sumber dan drain ketika tegangan lebih tinggi dari tegangan. Transistor NMOS Vt adalah 0,9V, transistor PMOS Vt adalah -0.

9V. Oleh karena itu, ketika tegangan input adalah 0V, PMOS (M1) dalam keadaan aktif, dan output tahap pertama adalah VDD. Pada tahap kedua, perangkat NMOS (M5) berada dalam keadaan di mana buffer memiliki total keluaran 0V.

Tegangan masukan buffer meningkat (sebelum mencapai arus maksimum) menyebabkan impedansi M1 (M1 mulai mati) dan impedansi m5 menurun (M5 mulai menyala), selanjutnya akan terlihat VDD dan GND. Saluran hiper-impedansi terbentuk. Peningkatan tegangan masukan selanjutnya akan menyebabkan hanya satu transistor pada pasangan transistor masukan dan keluaran buffer.

Kami menggunakan prinsip-prinsip di atas untuk terus menganalisis contoh-contoh sakelar analog, pertimbangkan untuk menggunakan sakelar analog ADG884 Adi untuk beralih antara dering putar telepon seluler dan ucapan. Sinyal kontrol dari chip pita dasar digital adalah 1,8V.

Seperti yang ditunjukkan pada GAMBAR. 2, jika sakelar yang disimulasikan digerakkan langsung dengan sinyal digital 1,8V, arus catu daya harus 120μA.

Jika tegangan masukan digital sakelar analog lebih tinggi dari 3,8V, maka konsumsi daya sebenarnya seharusnya 0. Oleh karena itu, untuk membuat sakelar analog beroperasi pada area daya terendah, sinyal digital dari chip pita dasar digital harus diubah ke tegangan yang lebih tinggi.

Paket ultra-kecil SC70 milik Adi dan biasanya hanya mengonsumsi arus 0,1μA, sebagai konverter level sangat cocok untuk pekerjaan ini. Seperti yang ditunjukkan pada GAMBAR.

3, dapat dihubungkan ke tegangan catu daya chip baseband dan tegangan catu daya sakelar analog dan mengubah level logika antara kedua chip. Tentu saja, sakelar analog dalam contoh di atas dapat berupa chip apa pun yang bekerja pada tegangan lebih tinggi. Ponsel masa kini terdiri dari beberapa sirkuit terpadu (IC) CMOS untuk menyelesaikan berbagai fungsi, seperti audio dan video serta kamera digital.

IC ini umumnya bekerja pada tegangan antara 5V hingga 1,8V, terkadang bahkan tegangan catu daya lebih rendah. Singkatnya, kami menggunakan tingkat daya hemat daya untuk memperpanjang masa pakai baterai.

Faktor-faktor berikut harus dipertimbangkan: ponsel kelas bawah biasanya menggunakan baterai berkapasitas 600mAh. Waktu siaga baterai ponsel kelas bawah adalah 300 jam (HR), dan arus nominalnya 2mA. Jika pergeseran level tidak dilakukan, sakelar analog yang digunakan dalam contoh ini akan menyerap arus 4.

8%, tetapi jika hanya level di atasnya yang diubah, hanya 0,04% arus yang diserap.