Tumia IC rahisi kupanua maisha ya betri ya simu yako

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Soláthraí Stáisiún Cumhachta Inaistrithe

Kupunguza matumizi ya nishati ya simu ya mkononi na kupanua maisha ya betri ni lengo la kila mhandisi wa kubuni simu ya mkononi. Wahandisi wa usanifu mara kwa mara wanaongeza vicheza MP3, kamera na video kamili za magari kama vile simu za mkononi za kisasa, jambo ambalo litaendelea kupunguza matumizi ya nishati. Punguza volteji ya usambazaji wa nishati ya chipu muhimu ya simu ya mkononi (kama vile chipu ya msingi ya analogi na chip ya bendi ya dijiti) - inaweza kuwa 2.

8V au hata 1.8V - njia ya kupunguza matumizi ya nguvu. Lakini wakati mhandisi wa kubuni anapaswa kuhifadhi chips moja au zaidi za msaada na voltages za juu za usambazaji, kuna tatizo.

Ya kawaida ni kwamba kazi ya ziada ya smartphones itakuwa ya juu. Mojawapo ya mifano ni toni ya mlio wa simu, kwani kiwango cha kilele cha mawimbi ya sauti ni takriban 3.2V, kwa hivyo mzunguko unaotokea na kupitisha toni hizi kawaida huwa 4.

Voltage ya usambazaji wa nguvu ya 2V. Kwa njia hii, matatizo hutokea kwenye interface kati ya baseband na nyaya za ringtone. Ili kuonyesha tatizo hili, tunapaswa kutumia swichi ya analogi kubadili sauti au mlio wa simu hadi kwa spika kama mfano.

Ili kubadilisha aina hizi mbili za saketi kwenye block moja (PCB), matumizi ya nguvu hutumiwa, au swichi ya analog ya gari la mantiki ya chini ya voltage kwenye chip ya msingi hutumiwa. Hata hivyo, ni lazima ieleweke kwamba njia ya mwisho inaweza kupoteza matumizi ya nguvu iliyopatikana kutoka kwa chip ya baseband ili kupunguza voltage ya usambazaji wa nguvu, kwa sababu wakati swichi ya analog inafanya kazi katika hali isiyofaa, kutakuwa na upenyezaji mwingi wa sasa. Njia moja rahisi ya kutatua tatizo hili ni kubadilisha mantiki ya kidijitali kutoka kwa chipu ya baseband ili kudumisha chipu ya baseband ili kuokoa nishati kwa kutumia 1.

8V voltage, lakini njia hii lazima juu voltage dereva lazima kazi katika voltage ya juu. Chip yoyote kwenye simu yako. Ili kuelezea zaidi njia hii, jinsi ya kusawazisha kibadilishaji, hebu tuone ni wapi mkondo unapita.

Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro wa 1, ingizo la kidijitali la swichi ya analogi ni bafa ya msingi ya CMOS inayojumuisha transistors za PMOS na NMOS zilizounganishwa kwenye kibadilishaji umeme. Ongeza ishara kwa pini ya ingizo ya I / P ya bafa. Wakati voltage ya pembejeo ni ya juu kuliko voltage ya juu ya pembejeo (VIH), voltage ya pato ya bafa ni VDD (voltage ya usambazaji wa nguvu), wakati voltage ya pembejeo iko chini ya voltage ya chini ya pembejeo (VIL), voltage ya pato ya buffer ni GND (ardhi).

Hii inahakikisha kwamba voltage ya lango la kubadili analog ni voltage ya chanzo cha nguvu, na hivyo kufanya upeo wake wa ishara. Ufuatiliaji wa wakati mmoja wa curve ya tabia ya IV iliyoonyeshwa kwenye Kielelezo 2 wakati wa ufuatiliaji wa voltage ya pembejeo kutoka 0 hadi voltage ya pembejeo ya skanning ya VDD. Wakati voltage ya pembejeo ni voltage yoyote ya mwisho ya voltage ya usambazaji wa nguvu, IDD inashuka hadi kiwango cha chini (0μA).

Hata hivyo, wakati voltage ya pembejeo iko karibu na sehemu ya kuruka ya bafa, IDD imeongezeka kwa kasi. Kwa hiyo, wakati voltage ya pembejeo ya digital inayotumiwa kwenye mwisho wa I / P ni voltage ya chanzo cha nguvu, kubadili analog hutumia matumizi ya chini ya nguvu. Mviringo bainifu una mkunjo bainifu kutokana na mirija ya kubadilishia ya NMOS na PMOS inayotumika katika muundo wa bafa, hasa kama kipinga kidhibiti volteji.

Tabia za chipsi hizi ni kama ifuatavyo: VGS> VT-> Mkufunzi wa Tube ya Transistor Transistor ya VGS imezimwa ili kuunda voltage ya kizingiti, na njia ya conductive huundwa kati ya chanzo na kukimbia wakati voltage iko juu kuliko voltage. NMOS transistor Vt ni 0.9V, PMOS transistor Vt ni -0.

9V. Kwa hiyo, wakati voltage ya pembejeo ni 0V, PMOS (M1) iko kwenye hali, na matokeo ya hatua ya kwanza ni VDD. Katika hatua ya pili, kifaa cha NMOS (M5) kiko katika hali ambayo bafa ina jumla ya pato la 0V.

Kuongezeka kwa voltage ya pembejeo ya buffer (kabla ya kufikia kiwango cha juu cha sasa) ilisababisha impedance ya M1 (M1 kuanza kuzima) na m5 ya kupungua kwa impedance (M5 ilianza kugeuka), basi tutaona VDD na GND. Chaneli ya hyper-impedance imeundwa. Kuongeza zaidi voltage ya pembejeo kutasababisha transistor moja tu katika jozi za pembejeo na pato za bafa.

Tunatumia kanuni zilizo hapo juu ili kuendelea kuchanganua matukio ya swichi ya analogi, fikiria kutumia swichi za analogi za ADG884 za Adi kubadili kati ya milio ya simu ya mkononi inayozunguka na usemi. Mawimbi ya kudhibiti kutoka kwa chip ya msingi ya dijiti ni 1.8V.

Kama inavyoonyeshwa kwenye FIG. 2, ikiwa swichi iliyoiga inaendeshwa moja kwa moja na ishara ya dijiti ya 1.8V, sasa usambazaji wa umeme unapaswa kuwa 120μA.

Ikiwa voltage ya pembejeo ya dijiti ya swichi ya analogi ni kubwa kuliko 3.8V, basi matumizi ya nguvu yanapaswa kuwa 0. Kwa hivyo, ili kufanya swichi ya analog kufanya kazi kwenye eneo la chini la nguvu, ishara ya dijiti ya chip ya msingi ya dijiti inapaswa kubadilika kuwa voltage ya juu.

Kifurushi kidogo zaidi cha SC70 cha Adi na kwa kawaida hutumia tu 0.1μA ya sasa, kwani kigeuzi cha kiwango kinafaa sana kwa kazi hii. Kama inavyoonyeshwa kwenye FIG.

3, inaweza kushikamana na voltage ya usambazaji wa nguvu ya chipu ya msingi na voltage ya usambazaji wa nguvu ya swichi ya analog na kubadilisha kiwango cha mantiki kati ya chips mbili. Bila shaka, kubadili analog katika mfano hapo juu inaweza kuwa chip yoyote kufanya kazi katika voltages ya juu. Simu za kisasa za rununu zinajumuisha saketi nyingi zilizounganishwa za CMOS (IC) ili kukamilisha utendakazi tofauti, kama vile kamera za sauti na video na dijitali.

IC hizi kwa kawaida hufanya kazi chini ya voltage yoyote kati ya 5V hadi 1.8V, wakati mwingine hata voltage ya chini ya usambazaji wa nishati. Kwa muhtasari, tunatumia viwango vya nishati ya kuokoa nishati ili kupanua maisha ya betri.

Mambo yafuatayo yanapaswa kuzingatiwa: simu za mkononi za hali ya chini kwa kawaida hutumia betri yenye uwezo wa 600mAh. Muda wa kusubiri wa betri ya simu ya mwisho wa chini ni masaa 300 (HR), na sasa yake ya kawaida ni 2mA. Ikiwa mabadiliko ya kiwango hayatatekelezwa, swichi ya analogi iliyotumiwa katika mfano huu itachukua mkondo wa 4.

8%, lakini ikiwa tu kiwango cha juu kinabadilishwa, ni 0.04% tu ya sasa inachukuliwa.