Телефонуңуздун батареянын иштөө мөөнөтүн узартуу үчүн жөнөкөй IC колдонуңуз

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - ପୋର୍ଟେବଲ୍ ପାୱାର ଷ୍ଟେସନ୍ ଯୋଗାଣକାରୀ

Уюлдук телефондун электр энергиясын керектөөсүн азайтуу жана анын батареянын иштөө мөөнөтүн узартуу - ар бир уюлдук телефон инженеринин максаты. Дизайн инженерлери тынымсыз MP3 ойноткучтарды, камераларды жана заманбап уюлдук телефондор сыяктуу толук мотордук видеолорду кошуп турушат, алар электр энергиясын керектөөнү минималдаштырууну улантат. Мобилдик телефондун маанилүү чипинин (мисалы, аналогдук базалык тилкелүү чип жана санариптик базалык тилке чип сыяктуу) кубат менен камсыздоо чыңалуусун төмөндөтүү - 2 болушу мүмкүн.

8V же ал тургай 1.8V - электр энергиясын керектөөнү азайтуу ыкмасы. Бирок инженер-конструктор жогорку камсыздоо чыңалуулары менен бир же бир нече колдоо чиптерин сактап калышы керек болгондо, көйгөй бар.

Эң кеңири таралганы смартфондордун кошумча функциясы жогору болот. Мисалдардын бири сап рингтон болуп саналат, анткени аудио сигналдын эң жогорку диапазону болжол менен 3,2 В, ошондуктан бул рингтондун пайда болгон жана өткөрүүчү схемасы адатта 4 болуп саналат.

2V электр менен жабдуу чыңалуу. Ошентип, көйгөйлөр базалык тилке менен рингтон схемаларынын ортосундагы интерфейсте пайда болот. Бул көйгөйдү чагылдыруу үчүн, мисалы, үн же рингтонду динамикке которуу үчүн аналогдук которгучту колдонушубуз керек.

Ушул эки типтеги схемаларды бир блокто (ПКБ) айландыруу үчүн электр энергиясын керектөө колдонулат же базалык тилкедеги микросхемадагы төмөнкү чыңалуудагы санариптик логикалык дисктин аналогдук которуштуруусу колдонулат. Бирок, белгилей кетүүчү нерсе, акыркы ыкма электр менен жабдуунун чыңалуусун азайтуу үчүн базалык тилкелүү чиптен алынган энергияны керектөөсүн жоготушу мүмкүн, анткени аналогдук өчүргүч идеалдуу эмес режимде иштегенде, перфузиялык ток көп болот. Бул көйгөйдү чечүүнүн жөнөкөй жолдорунун бири 1 аркылуу кубаттуулукту үнөмдөө үчүн базалык тилкелүү чипти колдоо үчүн базалык тилкелүү чиптен санариптик логиканы өзгөртүү.

8V чыңалуу, бирок бул ыкма жогорку чыңалуу драйвери жогорку чыңалууда иштеши керек. Телефонуңуздагы каалаган чип. Бул ыкманы түшүндүрүү үчүн, конверторду кантип түздөө керек, келгиле, токтун кайда агып жатканын карап көрөлү.

1-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, аналогдук өчүргүчтүн санариптик кириши инверторго туташтырылган PMOS жана NMOS транзисторлорунан турган негизги CMOS буфери болуп саналат. Буфердин I/P киргизүү пинине сигнал кошуңуз. Кирүүчү чыңалуу кириштеги жогорку чыңалуудан (VIH) жогору болгондо буфердин чыгыш чыңалышы VDD (энергиянын чыңалуусу), кириш чыңалуу кириш төмөнкү чыңалуудан (VIL) төмөн болгондо буфердин чыгыш чыңалуусу GND (жер) болот.

Бул аналогдук өчүргүчтүн дарбазасынын чыңалуусу кубат булагынын чыңалышы экенин камсыздайт, ошону менен анын сигнал диапазону болот. 2-сүрөттө көрсөтүлгөн IV мүнөздөмө ийри сызыгына бир эле убакта мониторинг жүргүзүү, ал эми кириш чыңалууга 0ден VDD сканерлөө кириш чыңалууга чейин мониторинг жүргүзүү. Киреше чыңалуусу кубат берүүчү чыңалуунун каалаган акыркы чыңалуусу болгондо, IDD минималдуу (0μA) чейин төмөндөйт.

Бирок, кириш чыңалуу буфердин секирүү чекитине жакын болгондо, IDD кескин көбөйгөн. Ошондуктан, I / P учуна колдонулуучу санариптик кириш чыңалуу кубат булагынын чыңалышы болгондо, аналогдук өчүргүч минималдуу энергия керектейт. Мүнөздүү ийри сызык буфердик дизайнда колдонулган NMOS жана PMOS которуштуруу түтүктөрүнөн улам мүнөздүү ийри сызыкка ээ, чындыгында чыңалууну башкаруучу резистор катары.

Бул микросхемалардын мүнөздөмөлөрү төмөнкүчө: VGS> VT-> Transistor Tube Tutor VGS транзистору босого чыңалууну пайда кылуу үчүн өчүрүлөт жана чыңалуу чыңалуудан жогору болгондо булак менен дренаждын ортосунда өткөргүч канал пайда болот. NMOS транзистору Vt 0,9В, PMOS транзистору Vt -0.

9V. Демек, кириш чыңалуу 0V болгондо, PMOS (M1) күйгүзүлгөн абалда, ал эми биринчи баскычтын чыгышы VDD болот. Экинчи этапта, NMOS (M5) аппараты буфер 0V жалпы чыгышына ээ болгон абалда болот.

Буфердин кириш чыңалуусу жогорулайт (максималдуу токко жеткенге чейин) M1 импедансын (M1 өчүп баштайт) жана m5 импеданстын төмөндөшүн (M5 күйгүзө баштады), ошондо биз VDD жана GND көрөбүз. Гипер-импеданс каналы түзүлдү. Киреше чыңалуусун андан ары жогорулатуу буфердин кириш жана чыгыш транзистордук жуптарында бир гана транзисторду пайда кылат.

Биз жогорудагы принциптерди аналогдук которуштуруу инстанцияларын талдоону улантуу үчүн колдонобуз, уюлдук телефондун шакекчелери менен кептин ортосунда которулуу үчүн Adi&39;s ADG884 аналогдук өчүргүчтөрүн колдонууну карап көрөлү. Санариптик базалык чиптен башкаруу сигналы 1,8 В.

СУРЕТТЕ керсетулгендей. 2, эгерде симуляцияланган которгуч 1.8V санариптик сигнал менен түздөн-түз иштетилсе, электр менен камсыздоо ток 120μA болушу керек.

Эгерде аналогдук өчүргүчтүн санариптик кириш чыңалуусу 3.8V жогору болсо, анда электр энергиясын керектөө иш жүзүндө 0 болушу керек. Ошондуктан, аналогдук өчүргүчтүн эң төмөнкү кубаттуулукта иштеши үчүн, санариптик базалык чиптин санариптик сигналы жогорку чыңалууга өтүшү керек.

Адинин SC70 ультра кичинекей пакети жана адатта 0,1μA токту гана керектейт, анткени деңгээл конвертер бул ишке абдан ылайыктуу. СУРЕТТЕ керсетулгендей.

3, ал базалык тилкелүү чиптин электр менен камсыздоо чыңалууларына жана аналогдук которуштуруунун электр менен камсыздоо чыңалууларына туташып, эки микросхемалардын ортосундагы логикалык деңгээлди айландыра алат. Албетте, жогорудагы мисалдагы аналогдук өчүргүч жогорку чыңалууда иштеген ар кандай чип болушу мүмкүн. Заманбап уюлдук телефондор аудио жана видео жана санарип камералар сыяктуу ар кандай функцияларды аткаруу үчүн бир нече CMOS интегралдык микросхемаларынан (IC) турат.

Бул IC адатта 5V 1.8V ортосундагы ар кандай чыңалуу астында иштейт, кээде андан да төмөн электр менен жабдуу чыңалуу. Кыскача айтканда, батареянын иштөө мөөнөтүн узартуу үчүн биз энергияны үнөмдөөчү кубаттуулукту колдонобуз.

Төмөнкү факторлорду эске алуу керек: төмөн чендеги уюлдук телефондор адатта 600 мАч кубаттуулуктагы батареяны колдонушат. Төмөнкү телефондун батареясынын күтүү убактысы 300 саат (HR), ал эми анын номиналдык агымы 2мА. Деңгээлдин жылышы аткарылбаса, бул мисалда колдонулган аналогдук өчүргүч 4 токту өзүнө алат.

8%, бирок жогорудагы деңгээл гана айландырылса, 0,04% гана ток сиңет.