Utilizza un semplice circuito integrato per prolungare la durata della batteria del tuo telefono

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Ridurre il consumo energetico dei telefoni cellulari e prolungarne la durata della batteria è l&39;obiettivo di ogni progettista di telefoni cellulari. Gli ingegneri progettisti aggiungono costantemente lettori MP3, telecamere e videocamere complete per motori, come quelle presenti sui moderni telefoni cellulari, che continueranno a ridurre al minimo il consumo energetico. Ridurre la tensione di alimentazione del chip importante del telefono cellulare (ad esempio il chip a banda base analogico e il chip a banda base digitale) - potrebbe essere 2.

8 V o addirittura 1,8 V: un metodo per ridurre il consumo energetico. Ma quando il progettista deve mantenere uno o più chip di supporto con tensioni di alimentazione elevate, sorge un problema.

La cosa più comune è che le funzionalità aggiuntive degli smartphone saranno maggiori. Uno degli esempi è la suoneria a corda, poiché il picco del segnale audio è di circa 3,2 V, quindi il circuito che si attiva e trasmette queste suonerie è solitamente 4.

Tensione di alimentazione 2V. In questo modo si verificano problemi all&39;interfaccia tra i circuiti di banda base e quelli di suoneria. Per illustrare questo problema, dovremmo usare un interruttore analogico per commutare la voce o la suoneria sull&39;altoparlante, come esempio.

Per convertire questi due tipi di circuiti sullo stesso blocco (PCB), viene sfruttato il consumo energetico oppure viene utilizzato l&39;interruttore analogico del comando logico digitale a bassa tensione nel chip a banda base. Tuttavia, occorre notare che quest&39;ultimo metodo potrebbe comportare una perdita di consumo energetico ottenuto dal chip a banda base per ridurre la tensione di alimentazione, poiché quando l&39;interruttore analogico funziona in modalità non ideale, ci sarà molta corrente di perfusione. Un modo semplice per risolvere questo problema è quello di modificare la logica digitale del chip a banda base per mantenere il chip a banda base in modo da risparmiare energia utilizzando un 1.

Tensione di 8 V, ma questo metodo dovrebbe essere a tensione più elevata, il driver deve funzionare a una tensione più elevata. Qualsiasi chip nel tuo telefono. Per spiegare meglio questo metodo, ovvero come livellare il convertitore, vediamo dove scorre effettivamente la corrente.

Come mostrato nella Figura 1, l&39;ingresso digitale dell&39;interruttore analogico è un buffer CMOS di base costituito da transistor PMOS e NMOS collegati all&39;inverter. Aggiunge il segnale al pin di ingresso I/P del buffer. Quando la tensione di ingresso è superiore all&39;alta tensione di ingresso (VIH), la tensione di uscita del buffer è VDD (tensione di alimentazione), quando la tensione di ingresso è inferiore alla bassa tensione di ingresso (VIL), la tensione di uscita del buffer è GND (terra).

Ciò garantisce che la tensione di gate dell&39;interruttore analogico sia una tensione di una sorgente di alimentazione, rendendo così possibile l&39;intervallo del suo segnale. Monitoraggio simultaneo della curva caratteristica IV mostrata nella Figura 2 durante il monitoraggio della tensione di ingresso da 0 a VDD, tensione di ingresso di scansione. Quando la tensione di ingresso è una qualsiasi tensione finale della tensione di alimentazione, l&39;IDD scende al minimo (0μA).

Tuttavia, quando la tensione di ingresso è vicina al punto di salto del buffer, l&39;IDD aumenta drasticamente. Pertanto, quando la tensione di ingresso digitale applicata all&39;estremità I/P è una tensione della sorgente di alimentazione, l&39;interruttore analogico consuma il minimo consumo energetico. La curva caratteristica è dovuta ai tubi di commutazione NMOS e PMOS utilizzati nella progettazione del buffer, in realtà come resistore di controllo della tensione.

Le caratteristiche di questi chip sono le seguenti: VGS> VT-> Transistor Tube Tutor Il transistor VGS viene spento per formare una tensione di soglia e viene formato un canale conduttivo tra la sorgente e il drain quando la tensione è superiore alla tensione. Il Vt del transistor NMOS è 0,9 V, il Vt del transistor PMOS è -0.

9V. Pertanto, quando la tensione di ingresso è 0 V, il PMOS (M1) è nello stato attivo e l&39;uscita del primo stadio è VDD. Nella seconda fase, il dispositivo NMOS (M5) si trova in uno stato in cui il buffer ha un&39;uscita totale di 0 V.

L&39;aumento della tensione di ingresso del buffer (prima di raggiungere la corrente massima) ha causato l&39;impedenza di M1 (M1 inizia a spegnersi) e il calo dell&39;impedenza di m5 (M5 inizia ad accendersi), quindi vedremo VDD e GND. Si è formato un canale di iperimpedenza. Un ulteriore aumento della tensione di ingresso causerà la presenza di un solo transistor nelle coppie di transistor di ingresso e di uscita del buffer.

Utilizziamo i principi sopra esposti per continuare ad analizzare le istanze degli switch analogici; prendiamo in considerazione l&39;utilizzo degli switch analogici ADG884 di Adi per commutare tra le suonerie dei telefoni cellulari e la voce. Il segnale di controllo dal chip digitale a banda base è 1,8 V.

Come mostrato nella FIG. 2, se l&39;interruttore simulato è pilotato direttamente con un segnale digitale di 1,8 V, la corrente di alimentazione dovrebbe essere di 120 μA.

Se la tensione di ingresso digitale dell&39;interruttore analogico è superiore a 3,8 V, il consumo energetico dovrebbe essere in realtà pari a 0. Pertanto, per far sì che l&39;interruttore analogico funzioni nell&39;area di potenza più bassa, il segnale digitale del chip a banda base digitale deve trasformarsi in una tensione più alta.

Il package ultra-piccolo SC70 di Adi consuma solitamente solo 0,1μA di corrente, quindi un convertitore di livello è molto adatto a questo scopo. Come mostrato nella FIG.

3, può essere collegato alla tensione di alimentazione del chip a banda base e alla tensione di alimentazione dell&39;interruttore analogico e convertire il livello logico tra i due chip. Naturalmente, l&39;interruttore analogico nell&39;esempio precedente può essere qualsiasi chip che funzioni a tensioni più elevate. Gli attuali telefoni cellulari sono costituiti da più circuiti integrati CMOS (IC) per svolgere diverse funzioni, come audio, video e fotocamere digitali.

Questi circuiti integrati funzionano in genere con qualsiasi tensione compresa tra 5 V e 1,8 V, a volte anche con una tensione di alimentazione inferiore. In sintesi, utilizziamo livelli di risparmio energetico per prolungare la durata della batteria.

Bisogna considerare i seguenti fattori: i cellulari di fascia bassa in genere utilizzano batterie con capacità di 600 mAh. La durata della batteria in standby del telefono di fascia bassa è di 300 ore (HR) e la sua corrente nominale è di 2 mA. Se non viene eseguito uno spostamento di livello, l&39;interruttore analogico utilizzato in questo esempio assorbirà la corrente di 4.

8%, ma se si converte solo il livello sopra indicato, viene assorbita solo lo 0,04% di corrente.