Gunakan IC ringkas untuk memanjangkan hayat bateri telefon anda

Awdur: Iflowpower - Mofani oa Seteishene sa Motlakase se nkehang

Mengurangkan penggunaan kuasa telefon bimbit dan memanjangkan hayat baterinya adalah matlamat setiap jurutera reka bentuk telefon mudah alih. Jurutera reka bentuk sentiasa menambah pemain MP3, kamera dan video motor penuh seperti telefon mudah alih moden, yang akan terus meminimumkan penggunaan kuasa. Kurangkan voltan bekalan kuasa cip penting telefon bimbit (seperti cip jalur asas analog dan cip jalur asas digital) - mungkin 2.

8V atau bahkan 1.8V - kaedah mengurangkan penggunaan kuasa. Tetapi apabila jurutera reka bentuk harus mengekalkan satu atau lebih cip sokongan dengan voltan bekalan tinggi, terdapat masalah.

Yang paling biasa ialah fungsi tambahan telefon pintar akan lebih tinggi. Salah satu contoh ialah nada dering rentetan, kerana julat puncak isyarat audio adalah kira-kira 3.2V, jadi litar yang berlaku dan menghantar nada dering ini biasanya 4.

Voltan bekalan kuasa 2V. Dengan cara ini, masalah berlaku pada antara muka antara litar jalur asas dan nada dering. Untuk menggambarkan masalah ini, kita harus menggunakan suis analog untuk menukar suara atau nada dering kepada pembesar suara sebagai contoh.

Untuk menukar kedua-dua jenis litar ini pada blok yang sama (PCB), penggunaan kuasa digunakan, atau suis analog pemacu logik digital voltan rendah dalam cip jalur asas digunakan. Walau bagaimanapun, perlu diingatkan bahawa kaedah terakhir mungkin kehilangan penggunaan kuasa yang diperoleh daripada cip jalur asas untuk mengurangkan voltan bekalan kuasa, kerana apabila suis analog berfungsi dalam mod tidak ideal, akan terdapat banyak arus perfusi. Satu cara mudah untuk menyelesaikan masalah ini ialah menukar logik digital daripada cip jalur asas untuk mengekalkan cip jalur asas untuk menjimatkan kuasa menggunakan 1.

Voltan 8V, tetapi kaedah ini harus pemacu voltan yang lebih tinggi mesti berfungsi pada voltan yang lebih tinggi. Sebarang cip dalam telefon anda. Untuk menerangkan dengan lebih lanjut kaedah ini, bagaimana untuk meratakan penukar, mari kita lihat di mana arus sebenarnya mengalir.

Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1, input digital suis analog ialah penimbal CMOS asas yang terdiri daripada transistor PMOS dan NMOS yang disambungkan kepada penyongsang. Tambahkan isyarat pada pin input I / P penimbal. Apabila voltan masukan lebih tinggi daripada voltan tinggi input (VIH), voltan keluaran penampan ialah VDD (voltan bekalan kuasa), apabila voltan masukan berada di bawah voltan rendah input (VIL), voltan keluaran penampan ialah GND (tanah).

Ini memastikan bahawa voltan get suis analog adalah voltan sumber kuasa, dengan itu menjadikan julat isyaratnya. Pemantauan serentak keluk ciri IV ditunjukkan dalam Rajah 2 sambil memantau voltan masukan daripada 0 kepada voltan masukan pengimbasan VDD. Apabila voltan masukan ialah sebarang voltan hujung voltan bekalan kuasa, IDD jatuh ke tahap minimum (0μA).

Walau bagaimanapun, apabila voltan input hampir dengan titik lonjakan penimbal, IDD telah meningkat secara mendadak. Oleh itu, apabila voltan input digital yang digunakan pada hujung I / P ialah voltan sumber kuasa, suis analog menggunakan penggunaan kuasa minimum. Lengkung ciri mempunyai lengkung ciri disebabkan oleh tiub suis NMOS dan PMOS yang digunakan dalam reka bentuk penimbal, sebenarnya sebagai perintang kawalan voltan.

Ciri-ciri cip ini adalah seperti berikut: VGS> VT-> Tutor Tiub Transistor Transistor VGS dimatikan untuk membentuk voltan ambang, dan saluran konduktif terbentuk di antara punca dan longkang apabila voltan lebih tinggi daripada voltan. Transistor NMOS Vt ialah 0.9V, transistor PMOS Vt ialah -0.

9V. Oleh itu, apabila voltan masukan ialah 0V, PMOS (M1) berada dalam keadaan hidup, dan output peringkat pertama ialah VDD. Pada peringkat kedua, peranti NMOS (M5) berada dalam keadaan di mana penimbal mempunyai jumlah keluaran 0V.

Voltan masukan penampan meningkat (sebelum mencapai arus maksimum) menyebabkan impedans M1 (M1 mula dimatikan) dan m5 penurunan impedans (M5 mula dihidupkan), maka kita akan melihat VDD dan GND. Saluran hiper-impedans terbentuk. Meningkatkan lagi voltan input akan menyebabkan hanya satu transistor dalam pasangan transistor input dan output penimbal.

Kami menggunakan prinsip di atas untuk terus menganalisis kejadian suis analog, pertimbangkan untuk menggunakan suis analog ADG884 Adi untuk menukar antara deringan berputar telefon mudah alih dan pertuturan. Isyarat kawalan daripada cip jalur asas digital ialah 1.8V.

Seperti yang ditunjukkan dalam FIG. 2, jika suis simulasi didorong terus dengan isyarat digital 1.8V, arus bekalan kuasa hendaklah 120μA.

Jika voltan input digital suis analog lebih tinggi daripada 3.8V, maka penggunaan kuasa sebenarnya sepatutnya 0. Oleh itu, untuk menjadikan suis analog beroperasi pada kawasan kuasa paling rendah, isyarat digital cip jalur asas digital akan berubah kepada voltan yang lebih tinggi.

Pakej ultra-kecil Adi SC70 dan biasanya hanya menggunakan arus 0.1μA sahaja, kerana penukar aras sangat sesuai untuk kerja ini. Seperti yang ditunjukkan dalam FIG.

3, ia boleh disambungkan kepada voltan bekalan kuasa cip jalur asas dan voltan bekalan kuasa suis analog dan menukar tahap logik antara dua cip. Sudah tentu, suis analog dalam contoh di atas boleh menjadi mana-mana cip yang berfungsi pada voltan yang lebih tinggi. Telefon mudah alih kontemporari terdiri daripada berbilang litar bersepadu (IC) CMOS untuk melengkapkan fungsi yang berbeza, seperti audio dan video serta kamera digital.

IC ini biasanya berfungsi di bawah sebarang voltan antara 5V hingga 1.8V, kadangkala voltan bekalan kuasa lebih rendah. Ringkasnya, kami menggunakan tahap kuasa penjimatan kuasa untuk memanjangkan hayat bateri.

Faktor-faktor berikut harus dipertimbangkan: telefon mudah alih rendah biasanya menggunakan bateri berkapasiti 600mAh. Masa siap sedia bateri telefon canggih ialah 300 jam (HR), dan arus nominalnya ialah 2mA. Jika anjakan tahap tidak dilakukan, suis analog yang digunakan dalam contoh ini akan menyerap arus 4.

8%, tetapi jika hanya tahap di atas ditukar, hanya 0.04% arus yang diserap.