Gebruik een eenvoudige IC om de batterijduur van uw telefoon te verlengen

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Lieferant von tragbaren Kraftwerken

Het doel van elke ontwerper van mobiele telefoons is om het stroomverbruik van mobiele telefoons te verminderen en de levensduur van de batterij te verlengen. Ontwerpers voegen voortdurend MP3-spelers, camera&39;s en volledig gemotoriseerde videoapparatuur toe, zoals in moderne mobiele telefoons, waardoor het stroomverbruik nog verder wordt geminimaliseerd. Verlaag de voedingsspanning van de belangrijke chip van de mobiele telefoon (zoals analoge basisbandchip en digitale basisbandchip) - mogelijk 2.

8V of zelfs 1,8V: een methode om het stroomverbruik te verminderen. Maar als de ontwerpingenieur één of meerdere ondersteunende chips met hoge voedingsspanningen moet behouden, ontstaat er een probleem.

Het meest voorkomende is dat de extra functionaliteit van smartphones hoger zal zijn. Een voorbeeld hiervan is de string-beltoon. Omdat het piekbereik van het audiosignaal ongeveer 3,2 V bedraagt, is het circuit dat deze beltoon genereert en verzendt meestal 4.

Voedingsspanning 2V. Op deze manier ontstaan ​​er problemen op de interface tussen basisband- en beltooncircuits. Om dit probleem te illustreren, gebruiken we een analoge schakelaar om bijvoorbeeld de spraak of beltoon naar de luidspreker te schakelen.

Om deze twee typen schakelingen op hetzelfde blok (PCB) om te zetten, wordt het stroomverbruik gebruikt of wordt de analoge schakelaar van de digitale logische aandrijving met lage spanning in de basisbandchip gebruikt. Er dient echter rekening mee te worden gehouden dat bij deze laatste methode het stroomverbruik van de basisbandchip verloren kan gaan om de voedingsspanning te verlagen. Dit komt doordat er veel perfusiestroom zal zijn als de analoge schakelaar in een niet-ideale modus werkt. Een eenvoudige manier om dit probleem op te lossen is om de digitale logica van de basisbandchip te wijzigen, zodat de basisbandchip energie bespaart met behulp van een 1.

8V spanning, maar deze methode moet een hogere spanning hebben, de driver moet op een hogere spanning werken. Een chip in je telefoon. Om deze methode, het nivelleren van de omvormer, verder uit te leggen, kijken we waar de stroom precies loopt.

Zoals weergegeven in Figuur 1 is de digitale ingang van de analoge schakelaar een eenvoudige CMOS-buffer die bestaat uit PMOS- en NMOS-transistoren die zijn aangesloten op de inverter. Voeg een signaal toe aan de I/P-ingangspin van de buffer. Wanneer de ingangsspanning hoger is dan de hoge ingangsspanning (VIH), is de uitgangsspanning van de buffer VDD (voedingsspanning). Wanneer de ingangsspanning lager is dan de lage ingangsspanning (VIL), is de uitgangsspanning van de buffer GND (aarde).

Dit zorgt ervoor dat de gatespanning van de analoge schakelaar gelijk is aan de spanning van een stroombron, waardoor het signaalbereik toeneemt. Gelijktijdige bewaking van de IV-karakteristiekcurve zoals weergegeven in Figuur 2, terwijl de ingangsspanning van 0 tot de VDD-scaningangsspanning wordt bewaakt. Wanneer de ingangsspanning een eindspanning van de voedingsspanning is, daalt de IDD tot het minimum (0 μA).

Wanneer de ingangsspanning echter dicht bij het hopping-punt van de buffer ligt, neemt de IDD dramatisch toe. Wanneer de digitale ingangsspanning die op de I/P-zijde wordt toegepast een spanning van de stroombron is, verbruikt de analoge schakelaar het minste stroom. De karakteristieke curve heeft de karakteristieke curve te danken aan de NMOS- en PMOS-schakelbuizen die in het bufferontwerp worden gebruikt, feitelijk als spanningsregelweerstand.

De kenmerken van deze chips zijn als volgt: VGS> VT-> Transistor Tube Tutor De VGS-transistor wordt uitgeschakeld om een ​​drempelspanning te vormen, en er wordt een geleidend kanaal gevormd tussen de bron en de afvoer wanneer de spanning hoger is dan de nominale spanning. NMOS-transistor Vt is 0,9 V, PMOS-transistor Vt is -0.

9V. Wanneer de ingangsspanning 0 V is, staat de PMOS (M1) aan en is de uitgang van de eerste trap VDD. In de tweede fase bevindt het NMOS (M5)-apparaat zich in een toestand waarin de buffer een totale uitvoer van 0 V heeft.

De bufferingangsspanning neemt toe (voordat de maximale stroomsterkte wordt bereikt), waardoor de impedantie van M1 (M1 begint uit te schakelen) en de impedantie van m5 afneemt (M5 begint in te schakelen). Vervolgens zien we VDD en GND. Er is een hyperimpedantiekanaal gevormd. Als de ingangsspanning verder wordt verhoogd, zal er slechts één transistor in de ingangs- en uitgangstransistorparen van de buffer aanwezig zijn.

We gebruiken de bovenstaande principes om analoge schakelaars te blijven analyseren. Denk bijvoorbeeld aan het gebruik van de analoge schakelaars ADG884 van Adi om te schakelen tussen de draaiende ringen van mobiele telefoons en spraak. Het besturingssignaal van de digitale basisbandchip is 1,8 V.

Zoals weergegeven in FIG. 2. Als de gesimuleerde schakelaar rechtstreeks wordt aangestuurd met een digitaal signaal van 1,8 V, moet de voedingsstroom 120 μA zijn.

Als de digitale ingangsspanning van de analoge schakelaar hoger is dan 3,8 V, dan zou het stroomverbruik eigenlijk 0 moeten zijn. Om de analoge schakelaar op het laagste vermogensgebied te laten werken, moet het digitale signaal van de digitale basisbandchip worden omgezet naar een hogere spanning.

De SC70 van Adi is een ultraklein apparaat met een stroomverbruik van slechts 0,1 μA. Als niveauomvormer is deze daarom zeer geschikt voor dit werk. Zoals weergegeven in FIG.

3. Het kan worden aangesloten op de voedingsspanning van de basisbandchip en de voedingsspanning van de analoge schakelaar en het logische niveau tussen de twee chips omzetten. Uiteraard kan de analoge schakelaar in bovenstaand voorbeeld elke chip zijn die op hogere spanningen werkt. Moderne mobiele telefoons bestaan ​​uit meerdere CMOS-geïntegreerde schakelingen (IC&39;s) die verschillende functies vervullen, zoals audio, video en digitale camera&39;s.

Deze IC&39;s werken doorgaans bij een spanning tussen 5V en 1,8V, soms zelfs bij een lagere voedingsspanning. Kortom, we gebruiken energiebesparende energieniveaus om de levensduur van de batterij te verlengen.

Houd rekening met de volgende factoren: goedkope mobiele telefoons gebruiken doorgaans een batterij met een capaciteit van 600 mAh. De stand-bytijd van de batterij van de goedkope telefoon bedraagt ​​300 uur (HR) en de nominale stroomsterkte bedraagt ​​2 mA. Als er geen niveauverschuiving wordt uitgevoerd, zal de analoge schakelaar die in dit voorbeeld wordt gebruikt de stroom van 4 absorberen.

8%, maar als alleen het bovenstaande niveau wordt omgezet, wordt er slechts 0,04% stroom opgenomen.