ඔබගේ දුරකථනයේ බැටරි ආයු කාලය දීර්ඝ කිරීමට සරල IC එකක් භාවිතා කරන්න.

著者：Iflowpower – Olupese Ibusọ Agbara to ṣee gbe

ජංගම දුරකථන බල පරිභෝජනය අඩු කිරීම සහ එහි බැටරි ආයු කාලය දීර්ඝ කිරීම සෑම ජංගම දුරකථන නිර්මාණ ඉංජිනේරුවෙකුගේම ඉලක්කයයි. නිර්මාණ ඉංජිනේරුවන් නිරන්තරයෙන් MP3 ප්ලේයර්, කැමරා සහ නවීන ජංගම දුරකථන වැනි සම්පූර්ණ මෝටර් වීඩියෝ එකතු කරන අතර එමඟින් බලශක්ති පරිභෝජනය අවම කරනු ඇත. ජංගම දුරකථනයේ බල සැපයුම් වෝල්ටීයතාවය අඩු කිරීම වැදගත් චිපයක් (ඇනලොග් බේස්බෑන්ඩ් චිපය සහ ඩිජිටල් බේස්බෑන්ඩ් චිපය වැනි) - 2 විය හැකිය.

8V හෝ 1.8V පවා - බලශක්ති පරිභෝජනය අඩු කිරීමේ ක්‍රමයකි. නමුත් සැලසුම් ඉංජිනේරුවරයා ඉහළ සැපයුම් වෝල්ටීයතාවයක් සහිත ආධාරක චිප් එකක් හෝ කිහිපයක් රඳවා ගත යුතු විට, ගැටළුවක් පවතී.

වඩාත්ම සුලභ වන්නේ ස්මාර්ට්ෆෝන් වල අමතර ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි වීමයි. ශ්‍රව්‍ය සංඥා උච්ච පරාසය 3.2V පමණ වන බැවින්, මෙම නාද රටා සිදුවන සහ සම්ප්‍රේෂණය කරන පරිපථය සාමාන්‍යයෙන් 4 වන බැවින්, උදාහරණයක් ලෙස තන්තු නාද රටා වේ.

2V බල සැපයුම් වෝල්ටීයතාවය. මේ ආකාරයට, බේස්බෑන්ඩ් සහ රින්ග්ටෝන් පරිපථ අතර අතුරුමුහුණතේදී ගැටළු ඇති වේ. මෙම ගැටළුව නිදර්ශනය කිරීම සඳහා, උදාහරණයක් ලෙස, අපි හඬ හෝ රිගින් ටෝනය කථිකයාට මාරු කිරීම සඳහා ඇනලොග් ස්විචයක් භාවිතා කළ යුතුය.

මෙම පරිපථ වර්ග දෙක එකම බ්ලොක් එකක (PCB) පරිවර්තනය කිරීම සඳහා, බල පරිභෝජනය භාවිතා කරනු ලැබේ, නැතහොත් බේස්බෑන්ඩ් චිපයේ අඩු වෝල්ටීයතා ඩිජිටල් තාර්කික ධාවක ඇනලොග් ස්විචය භාවිතා කරනු ලැබේ. කෙසේ වෙතත්, දෙවන ක්‍රමය මඟින් බල සැපයුම් වෝල්ටීයතාවය අඩු කිරීම සඳහා බේස්බෑන්ඩ් චිපයෙන් ලබාගත් බල පරිභෝජනය අහිමි විය හැකි බව සැලකිල්ලට ගත යුතුය, මන්ද ඇනලොග් ස්විචය පරමාදර්ශී නොවන ආකාරයෙන් ක්‍රියා කරන විට, පර්ෆියුෂන් ධාරාවක් විශාල ප්‍රමාණයක් ඇති වේ. මෙම ගැටළුව විසඳීමට එක් සරල ක්‍රමයක් නම්, 1ක් භාවිතයෙන් බලය ඉතිරි කර ගැනීම සඳහා බේස්බෑන්ඩ් චිපය නඩත්තු කිරීම සඳහා බේස්බෑන්ඩ් චිපයෙන් ඩිජිටල් තර්කනය වෙනස් කිරීමයි.

8V වෝල්ටීයතාවයක් ඇත, නමුත් මෙම ක්‍රමය වැඩි වෝල්ටීයතාවයක් සහිත විය යුතුය, ධාවකය වැඩි වෝල්ටීයතාවයකින් ක්‍රියා කළ යුතුය. ඔබගේ දුරකථනයේ ඇති ඕනෑම චිපයක්. මෙම ක්‍රමය තවදුරටත් පැහැදිලි කිරීම සඳහා, පරිවර්තකය මට්ටම් කරන්නේ කෙසේද යන්න, ධාරාව සැබවින්ම ගලා යන්නේ කොතැනටදැයි බලමු.

රූප සටහන 1 හි දැක්වෙන පරිදි, ඇනලොග් ස්විචයේ ඩිජිටල් ආදානය යනු ඉන්වර්ටරයට සම්බන්ධ කර ඇති PMOS සහ NMOS ට්‍රාන්සිස්ටර වලින් සමන්විත මූලික CMOS බෆරයකි. බෆරයේ I / P ආදාන පින් එකට සංඥාවක් එක් කරන්න. ආදාන වෝල්ටීයතාවය ආදාන අධි වෝල්ටීයතාවයට (VIH) වඩා වැඩි වූ විට, බෆරයේ ප්‍රතිදාන වෝල්ටීයතාවය VDD (බල සැපයුම් වෝල්ටීයතාවය) වේ, ආදාන වෝල්ටීයතාවය ආදාන අඩු වෝල්ටීයතාවයට (VIL) වඩා අඩු වූ විට, බෆරයේ ප්‍රතිදාන වෝල්ටීයතාවය GND (බිම්) වේ.

මෙමඟින් ඇනලොග් ස්විචයේ ගේට්ටු වෝල්ටීයතාවය බල ප්‍රභවයක වෝල්ටීයතාවයක් බව සහතික කරන අතර එමඟින් එහි සංඥා පරාසය සෑදේ. 0 සිට VDD ස්කෑන් කරන ආදාන වෝල්ටීයතාවය දක්වා ආදාන වෝල්ටීයතාවය නිරීක්ෂණය කරන අතරතුර රූප සටහන 2 හි දැක්වෙන IV ලක්ෂණ වක්‍රය එකවර නිරීක්ෂණය කිරීම. ආදාන වෝල්ටීයතාවය බල සැපයුම් වෝල්ටීයතාවයේ ඕනෑම අන්ත වෝල්ටීයතාවයක් වන විට, IDD අවම අගය (0μA) දක්වා පහත වැටේ.

කෙසේ වෙතත්, ආදාන වෝල්ටීයතාවය බෆරයේ පැනීමේ ස්ථානයට ආසන්න වන විට, IDD නාටකාකාර ලෙස වැඩි වී ඇත. එබැවින්, I / P කෙළවරට යොදන ඩිජිටල් ආදාන වෝල්ටීයතාවය බල ප්‍රභවයේ වෝල්ටීයතාවයක් වන විට, ඇනලොග් ස්විචය අවම බල පරිභෝජනය පරිභෝජනය කරයි. බෆර සැලසුමේදී භාවිතා කරන NMOS සහ PMOS ස්විච් නල නිසා, ඇත්ත වශයෙන්ම වෝල්ටීයතා පාලන ප්‍රතිරෝධකයක් ලෙස, ලාක්ෂණික වක්‍රයට ලාක්ෂණික වක්‍රය ඇත.

මෙම චිප් වල ලක්ෂණ පහත පරිදි වේ: VGS> VT-> ට්‍රාන්සිස්ටර නල උපදේශකය එළිපත්ත වෝල්ටීයතාවයක් සෑදීම සඳහා VGS ට්‍රාන්සිස්ටරය ක්‍රියා විරහිත කර ඇති අතර, වෝල්ටීයතාවයට වඩා වෝල්ටීයතාවය වැඩි වූ විට ප්‍රභවය සහ කාණුව අතර සන්නායක නාලිකාවක් සාදනු ලැබේ. NMOS ට්‍රාන්සිස්ටරය Vt 0.9V වන අතර, PMOS ට්‍රාන්සිස්ටරය Vt -0 වේ.

9V. එබැවින්, ආදාන වෝල්ටීයතාවය 0V වන විට, PMOS (M1) ක්‍රියාත්මක තත්වයේ පවතින අතර, පළමු අදියරේ ප්‍රතිදානය VDD වේ. දෙවන අදියරේදී, NMOS (M5) උපාංගය බෆරයේ මුළු ප්‍රතිදානය 0V වන තත්වයක පවතී.

බෆර ආදාන වෝල්ටීයතාවය වැඩි වීම (උපරිම ධාරාවට ළඟා වීමට පෙර) M1 හි සම්බාධනය (M1 ක්‍රියා විරහිත වීමට පටන් ගනී) සහ සම්බාධනයේ m5 අඩු වීමට හේතු විය (M5 ක්‍රියාත්මක වීමට පටන් ගනී), එවිට අපට VDD සහ GND පෙනෙනු ඇත. අධි-සම්බාධක නාලිකාවක් සෑදී ඇත. ආදාන වෝල්ටීයතාවය තවදුරටත් වැඩි කිරීමෙන් බෆරයේ ආදාන සහ ප්‍රතිදාන ට්‍රාන්සිස්ටර යුගලවල එක් ට්‍රාන්සිස්ටරයක් ​​පමණක් ඇති වේ.

ඉහත මූලධර්ම භාවිතා කරමින් අපි ඇනලොග් ස්විච් අවස්ථා විශ්ලේෂණය කිරීමට ඉදිරියට යමු, ජංගම දුරකථන භ්‍රමණය වන මුදු සහ කථනය අතර මාරු වීමට Adi හි ADG884 ඇනලොග් ස්විච භාවිතා කිරීම සලකා බලමු. ඩිජිටල් බේස්බෑන්ඩ් චිපයෙන් ලැබෙන පාලන සංඥාව 1.8V වේ.

රූපයේ දැක්වෙන පරිදි. 2, සිමියුලේටඩ් ස්විචය 1.8V ඩිජිටල් සංඥාවකින් සෘජුවම ධාවනය කරන්නේ නම්, බල සැපයුම් ධාරාව 120μA විය යුතුය.

ඇනලොග් ස්විචයේ ඩිජිටල් ආදාන වෝල්ටීයතාවය 3.8V ට වඩා වැඩි නම්, බල පරිභෝජනය ඇත්ත වශයෙන්ම 0 විය යුතුය. එබැවින්, අවම බල ප්‍රදේශයක ඇනලොග් ස්විචය ක්‍රියාත්මක කිරීම සඳහා, ඩිජිටල් බේස්බෑන්ඩ් චිපයේ ඩිජිටල් සංඥාව ඉහළ වෝල්ටීයතාවයකට පරිවර්තනය කළ යුතුය.

Adi හි SC70 අතිශය කුඩා පැකේජය වන අතර සාමාන්‍යයෙන් පරිභෝජනය කරන්නේ 0.1μA ධාරාවක් පමණි, මන්ද මෙම කාර්යය සඳහා මට්ටම් පරිවර්තකයක් ඉතා සුදුසු බැවිනි. රූපයේ දැක්වෙන පරිදි.

3, එය බේස්බෑන්ඩ් චිපයේ බල සැපයුම් වෝල්ටීයතාවයට සහ ඇනලොග් ස්විචයේ බල සැපයුම් වෝල්ටීයතාවයට සම්බන්ධ කර චිප් දෙක අතර තාර්කික මට්ටම පරිවර්තනය කළ හැකිය. ඇත්ත වශයෙන්ම, ඉහත උදාහරණයේ ඇති ඇනලොග් ස්විචය ඉහළ වෝල්ටීයතාවයකින් ක්‍රියා කරන ඕනෑම චිපයක් විය හැකිය. සමකාලීන ජංගම දුරකථන, ශ්‍රව්‍ය සහ දෘශ්‍ය සහ ඩිජිටල් කැමරා වැනි විවිධ කාර්යයන් සම්පූර්ණ කිරීම සඳහා බහු CMOS ඒකාබද්ධ පරිපථ (IC) වලින් සමන්විත වේ.

මෙම IC සාමාන්‍යයෙන් 5V සිට 1.8V දක්වා ඕනෑම වෝල්ටීයතාවයක් යටතේ ක්‍රියා කරයි, සමහර විට ඊටත් වඩා අඩු බල සැපයුම් වෝල්ටීයතාවයක් සමඟ. සාරාංශයක් ලෙස, බැටරි ආයු කාලය දීර්ඝ කිරීම සඳහා අපි බලශක්ති ඉතිරිකිරීමේ මට්ටම් භාවිතා කරමු.

පහත සඳහන් සාධක සලකා බැලිය යුතුය: අඩු මිලට ලබා ගත හැකි ජංගම දුරකථන සාමාන්‍යයෙන් 600mAh ධාරිතාවයකින් යුත් බැටරියක් භාවිතා කරයි. අඩු-අන්ත දුරකථනයේ බැටරි පොරොත්තු කාලය පැය 300 (HR) වන අතර, එහි නාමික ධාරාව 2mA වේ. මට්ටම් මාරුවක් සිදු නොකළහොත්, මෙම උදාහරණයේ භාවිතා කර ඇති ඇනලොග් ස්විචය 4 ක ධාරාවක් අවශෝෂණය කරයි.

8% ක් වන නමුත් ඉහත මට්ටම පමණක් පරිවර්තනය කළහොත්, අවශෝෂණය වන්නේ 0.04% ක ධාරාවක් පමණි.