तुमच्या फोनची बॅटरी लाइफ वाढवण्यासाठी एक साधा आयसी वापरा

著者：Iflowpower – Lieferant von tragbaren Kraftwerken

सेल फोनचा वीज वापर कमी करणे आणि त्याची बॅटरी लाइफ वाढवणे हे प्रत्येक मोबाइल फोन डिझाइन अभियंताचे ध्येय आहे. डिझाइन अभियंते सतत एमपी३ प्लेअर, कॅमेरे आणि आधुनिक मोबाईल फोनसारखे पूर्ण मोटर व्हिडिओ जोडत आहेत, ज्यामुळे वीज वापर कमीत कमी होत राहील. मोबाईल फोनच्या महत्त्वाच्या चिपचा (जसे की अॅनालॉग बेसबँड चिप आणि डिजिटल बेसबँड चिप) पॉवर सप्लाय व्होल्टेज कमी करा - २ असू शकते.

८ व्ही किंवा अगदी १.८ व्ही - वीज वापर कमी करण्याची एक पद्धत. परंतु जेव्हा डिझाइन अभियंत्याने उच्च पुरवठा व्होल्टेजसह एक किंवा अधिक सपोर्ट चिप्स ठेवाव्यात तेव्हा एक समस्या उद्भवते.

सर्वात सामान्य म्हणजे स्मार्टफोनचे अतिरिक्त कार्य जास्त असेल. त्यापैकी एक उदाहरण म्हणजे स्ट्रिंग रिंगटोन, कारण ऑडिओ सिग्नलची पीक रेंज सुमारे 3.2V आहे, त्यामुळे या रिंगटोन उद्भवणारे आणि प्रसारित करणारे सर्किट सहसा 4 असते.

२ व्ही पॉवर सप्लाय व्होल्टेज. अशाप्रकारे, बेसबँड आणि रिंगटोन सर्किटमधील इंटरफेसवर समस्या उद्भवतात. ही समस्या स्पष्ट करण्यासाठी, उदाहरण म्हणून आपण स्पीकरवर आवाज किंवा रिंगटोन स्विच करण्यासाठी अॅनालॉग स्विच वापरला पाहिजे.

या दोन्ही प्रकारच्या सर्किट्सना एकाच ब्लॉकवर (पीसीबी) रूपांतरित करण्यासाठी, वीज वापराचा वापर केला जातो, किंवा बेसबँड चिपमधील कमी व्होल्टेज डिजिटल लॉजिक ड्राइव्ह अॅनालॉग स्विच वापरला जातो. तथापि, हे लक्षात घेतले पाहिजे की नंतरची पद्धत बेसबँड चिपमधून मिळणारा वीज वापर कमी करू शकते जेणेकरून वीज पुरवठा व्होल्टेज कमी होईल, कारण जेव्हा अॅनालॉग स्विच आदर्श नसलेल्या मोडमध्ये काम करत असेल तेव्हा भरपूर परफ्यूजन करंट असेल. या समस्येचे निराकरण करण्याचा एक सोपा मार्ग म्हणजे १ वापरून वीज वाचवण्यासाठी बेसबँड चिप राखण्यासाठी बेसबँड चिपमधून डिजिटल लॉजिक बदलणे.

८ व्ही व्होल्टेज, परंतु ही पद्धत जास्त व्होल्टेजची असावी. ड्रायव्हरला जास्त व्होल्टेजवर काम करावे लागेल. तुमच्या फोनमधील कोणतीही चिप. ही पद्धत अधिक स्पष्ट करण्यासाठी, कन्व्हर्टर कसे समतल करायचे, चला पाहूया की विद्युत प्रवाह प्रत्यक्षात कुठे वाहत आहे.

आकृती १ मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, अॅनालॉग स्विचचा डिजिटल इनपुट हा एक मूलभूत CMOS बफर आहे ज्यामध्ये इन्व्हर्टरशी जोडलेले PMOS आणि NMOS ट्रान्झिस्टर असतात. बफरच्या I/P इनपुट पिनमध्ये सिग्नल जोडा. जेव्हा इनपुट व्होल्टेज इनपुट हाय व्होल्टेज (VIH) पेक्षा जास्त असतो, तेव्हा बफरचा आउटपुट व्होल्टेज VDD (पॉवर सप्लाय व्होल्टेज) असतो, जेव्हा इनपुट व्होल्टेज इनपुट लो व्होल्टेज (VIL) पेक्षा कमी असतो, तेव्हा बफरचा आउटपुट व्होल्टेज GND (ग्राउंड) असतो.

हे सुनिश्चित करते की अॅनालॉग स्विचचा गेट व्होल्टेज हा पॉवर सोर्सचा व्होल्टेज आहे, ज्यामुळे त्याची सिग्नल रेंज बनते. 0 ते VDD स्कॅनिंग इनपुट व्होल्टेज पर्यंत इनपुट व्होल्टेजचे निरीक्षण करताना आकृती 2 मध्ये दर्शविलेल्या IV वैशिष्ट्यपूर्ण वक्रचे एकाच वेळी निरीक्षण. जेव्हा इनपुट व्होल्टेज हा वीज पुरवठा व्होल्टेजचा कोणताही शेवटचा व्होल्टेज असतो, तेव्हा IDD किमान (0μA) पर्यंत घसरतो.

तथापि, जेव्हा इनपुट व्होल्टेज बफरच्या हॉपिंग पॉइंटच्या जवळ असतो, तेव्हा IDD नाटकीयरित्या वाढलेला असतो. म्हणून, जेव्हा I/P एंडला लागू केलेला डिजिटल इनपुट व्होल्टेज हा पॉवर सोर्सचा व्होल्टेज असतो, तेव्हा अॅनालॉग स्विच कमीत कमी पॉवर वापरतो. बफर डिझाइनमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या NMOS आणि PMOS स्विच ट्यूबमुळे, प्रत्यक्षात व्होल्टेज नियंत्रण प्रतिरोधक म्हणून, वैशिष्ट्यपूर्ण वक्र वैशिष्ट्यपूर्ण वक्र आहे.

या चिप्सची वैशिष्ट्ये खालीलप्रमाणे आहेत: VGS> VT-> ट्रान्झिस्टर ट्यूब ट्यूटर VGS ट्रान्झिस्टर थ्रेशोल्ड व्होल्टेज तयार करण्यासाठी बंद केला जातो आणि जेव्हा व्होल्टेज व्होल्टेजपेक्षा जास्त असतो तेव्हा स्त्रोत आणि ड्रेन दरम्यान एक प्रवाहकीय चॅनेल तयार होते. NMOS ट्रान्झिस्टर Vt 0.9V आहे, PMOS ट्रान्झिस्टर Vt -0 आहे.

9V. म्हणून, जेव्हा इनपुट व्होल्टेज 0V असतो, तेव्हा PMOS (M1) चालू स्थितीत असतो आणि पहिल्या टप्प्याचे आउटपुट VDD असते. दुसऱ्या टप्प्यात, NMOS (M5) उपकरण अशा स्थितीत असते जिथे बफरचे एकूण आउटपुट 0V असते.

बफर इनपुट व्होल्टेज वाढल्याने (जास्तीत जास्त करंट गाठण्यापूर्वी) M1 चा प्रतिबाधा (M1 बंद होण्यास सुरुवात) आणि प्रतिबाधा घटण्याचा m5 (M5 चालू होण्यास सुरुवात) झाला, त्यानंतर आपण VDD आणि GND पाहू. हायपर-इम्पेडन्स चॅनेल तयार झाले. इनपुट व्होल्टेज आणखी वाढवल्याने बफरच्या इनपुट आणि आउटपुट ट्रान्झिस्टर जोड्यांमध्ये फक्त एकच ट्रान्झिस्टर राहील.

अॅनालॉग स्विच उदाहरणांचे विश्लेषण करणे सुरू ठेवण्यासाठी आम्ही वरील तत्त्वे वापरतो, मोबाईल फोन स्पिनिंग रिंग्ज आणि स्पीच दरम्यान स्विच करण्यासाठी आदिच्या ADG884 अॅनालॉग स्विचचा वापर करण्याचा विचार करा. डिजिटल बेसबँड चिपवरून येणारा नियंत्रण सिग्नल १.८ व्ही आहे.

आकृतीमध्ये दाखवल्याप्रमाणे. २, जर सिम्युलेटेड स्विच थेट १.८ व्होल्टच्या डिजिटल सिग्नलने चालवला जात असेल, तर वीज पुरवठा प्रवाह १२०μA असावा.

जर अॅनालॉग स्विचचा डिजिटल इनपुट व्होल्टेज 3.8V पेक्षा जास्त असेल, तर वीज वापर प्रत्यक्षात 0 असावा. म्हणून, अॅनालॉग स्विचला सर्वात कमी पॉवर क्षेत्रात कार्यरत करण्यासाठी, डिजिटल बेसबँड चिपच्या डिजिटल सिग्नलचे उच्च व्होल्टेजमध्ये रूपांतर करावे लागेल.

आदिचे SC70 हे अतिशय लहान पॅकेज आहे आणि सामान्यतः फक्त 0.1μA करंट वापरते, कारण या कामासाठी लेव्हल कन्व्हर्टर खूप योग्य आहे. आकृतीमध्ये दाखवल्याप्रमाणे.

३, ते बेसबँड चिपच्या पॉवर सप्लाय व्होल्टेज आणि अॅनालॉग स्विचच्या पॉवर सप्लाय व्होल्टेजशी जोडले जाऊ शकते आणि दोन चिप्समधील लॉजिक लेव्हल रूपांतरित करू शकते. अर्थात, वरील उदाहरणातील अॅनालॉग स्विच उच्च व्होल्टेजवर काम करणारी कोणतीही चिप असू शकते. आधुनिक मोबाईल फोनमध्ये ऑडिओ आणि व्हिडिओ आणि डिजिटल कॅमेरे यांसारखी विविध कार्ये पूर्ण करण्यासाठी अनेक CMOS इंटिग्रेटेड सर्किट्स (ICs) असतात.

हे आयसी सामान्यतः ५ व्ही ते १.८ व्ही दरम्यानच्या कोणत्याही व्होल्टेजवर काम करतात, कधीकधी वीज पुरवठ्याचा व्होल्टेजही कमी असतो. थोडक्यात, बॅटरीचे आयुष्य वाढवण्यासाठी आम्ही वीज बचतीच्या पातळी वापरतो.

खालील घटकांचा विचार केला पाहिजे: कमी किमतीचे मोबाईल फोन सामान्यतः ६००mAh क्षमतेची बॅटरी वापरतात. या लो-एंड फोनचा बॅटरी स्टँडबाय टाइम ३०० तास (HR) आहे आणि त्याचा नाममात्र करंट २mA आहे. जर लेव्हल शिफ्ट केली नाही, तर या उदाहरणात वापरलेला अॅनालॉग स्विच ४ चा विद्युत प्रवाह शोषून घेईल.

८%, परंतु जर फक्त वरील पातळी रूपांतरित केली तर फक्त ०.०४% विद्युत प्रवाह शोषला जातो.