Telefoningiz batareyasining ishlash muddatini uzaytirish uchun oddiy ICdan foydalaning

作者：Iflowpower – Kaasaskantava elektrijaama tarnija

Mobil telefonning quvvat sarfini kamaytirish va batareyaning ishlash muddatini uzaytirish har bir uyali telefonni loyihalash muhandisining maqsadidir. Dizayn muhandislari doimiy ravishda MP3 pleerlar, kameralar va zamonaviy mobil telefonlar kabi to&39;liq motorli videolarni qo&39;shib boradilar, bu esa quvvat sarfini minimallashtirishda davom etadi. Mobil telefonning muhim chipining quvvat manbai kuchlanishini kamaytirish (masalan, analog tayanch tarmoqli chip va raqamli tayanch tarmoqli chip) - 2 bo&39;lishi mumkin.

8V yoki hatto 1,8V - quvvat sarfini kamaytirish usuli. Ammo dizayn muhandisi yuqori kuchlanish kuchlanishiga ega bo&39;lgan bir yoki bir nechta qo&39;llab-quvvatlash chiplarini saqlab qolishi kerak bo&39;lganda, muammo mavjud.

Eng keng tarqalgani shundaki, smartfonlarning qo&39;shimcha funksiyasi yuqoriroq bo&39;ladi. Misollardan biri torli qo&39;ng&39;iroq ohangidir, chunki audio signalning eng yuqori diapazoni taxminan 3,2V ni tashkil qiladi, shuning uchun ushbu qo&39;ng&39;iroq ohangini paydo bo&39;ladigan va uzatuvchi sxema odatda 4 ga teng.

2V quvvat manbai kuchlanishi. Shu tarzda, asosiy tarmoqli va qo&39;ng&39;iroq ohanglari davrlari o&39;rtasidagi interfeysda muammolar yuzaga keladi. Ushbu muammoni tasvirlash uchun biz misol sifatida ovoz yoki qo&39;ng&39;iroq ohangini karnayga almashtirish uchun analog kalitdan foydalanishimiz kerak.

Ushbu ikki turdagi kontaktlarning zanglashiga olib, bir xil blokda (PCB) o&39;zgartirish uchun quvvat sarfi ishlatiladi yoki asosiy tarmoqli chipdagi past kuchlanishli raqamli mantiqiy haydovchi analog kaliti ishlatiladi. Shu bilan birga, shuni ta&39;kidlash kerakki, oxirgi usul quvvat manbai kuchlanishini kamaytirish uchun tayanch tarmoqli chipdan olingan quvvat sarfini yo&39;qotishi mumkin, chunki analog kalit ideal bo&39;lmagan rejimda ishlayotganida, juda ko&39;p perfuzion oqim bo&39;ladi. Ushbu muammoni hal qilishning oddiy usullaridan biri 1 yordamida quvvatni tejash uchun tayanch tarmoqli chipni saqlab qolish uchun raqamli mantiqni tayanch tarmoqli chipdan o&39;zgartirishdir.

8V kuchlanish, lekin bu usul yuqori kuchlanish bo&39;lishi kerak haydovchi yuqori kuchlanishda ishlashi kerak. Telefoningizdagi har qanday chip. Ushbu usulni batafsilroq tushuntirish uchun, konvertorni qanday tekislash kerak, keling, oqim qayerda oqayotganini ko&39;rib chiqaylik.

1-rasmda ko&39;rsatilganidek, analog kalitning raqamli kirishi inverterga ulangan PMOS va NMOS tranzistorlaridan tashkil topgan asosiy CMOS buferidir. Buferning I / P kirish piniga signal qo&39;shing. Kirish kuchlanishi kirishdagi yuqori kuchlanishdan (VIH) yuqori bo&39;lsa, buferning chiqish kuchlanishi VDD (quvvat manbai kuchlanishi), kirish kuchlanishi kirish past kuchlanishidan (VIL) past bo&39;lganda, buferning chiqish kuchlanishi GND (tuproq).

Bu analog kalitning eshik kuchlanishi quvvat manbai kuchlanishi ekanligini ta&39;minlaydi va shu bilan uning signal diapazoni qiladi. 2-rasmda ko&39;rsatilgan IV xarakteristikasi egri chizig&39;ini bir vaqtning o&39;zida kuzatish, kirish kuchlanishini 0 dan VDD skanerlash kirish kuchlanishiga kuzatish. Kirish kuchlanishi quvvat manbai kuchlanishining istalgan oxirgi kuchlanishi bo&39;lsa, IDD minimal darajaga tushadi (0mA).

Biroq, kirish kuchlanishi buferning sakrash nuqtasiga yaqin bo&39;lganda, IDD keskin oshdi. Shuning uchun, I / P uchiga qo&39;llaniladigan raqamli kirish kuchlanishi quvvat manbaining kuchlanishi bo&39;lsa, analog kalit minimal quvvat sarfini iste&39;mol qiladi. Xarakterli egri chiziq bufer dizaynida, aslida kuchlanishni boshqarish rezistori sifatida ishlatiladigan NMOS va PMOS kalit quvurlari tufayli xarakterli egri chiziqqa ega.

Ushbu chiplarning xarakteristikalari quyidagilardan iborat: VGS> VT-> Transistorlar trubkasi Tutori VGS tranzistori pol kuchlanishini hosil qilish uchun o&39;chiriladi va kuchlanish kuchlanishdan yuqori bo&39;lganda manba va drenaj o&39;rtasida o&39;tkazuvchi kanal hosil bo&39;ladi. NMOS tranzistori Vt 0,9V, PMOS tranzistori Vt -0.

9V. Shuning uchun, kirish kuchlanishi 0V bo&39;lsa, PMOS (M1) yoqilgan holatda va birinchi bosqichning chiqishi VDD bo&39;ladi. Ikkinchi bosqichda NMOS (M5) qurilmasi buferning umumiy chiqishi 0V bo&39;lgan holatda bo&39;ladi.

Bufer kirish kuchlanishining oshishi (maksimal oqimga yetguncha) M1 (M1 o&39;chishni boshlaydi) va m5 impedansning pasayishiga (M5 yoqila boshladi), keyin biz VDD va GND ni ko&39;ramiz. Giperempedans kanali hosil bo&39;ldi. Kirish kuchlanishining yanada oshishi buferning kirish va chiqish tranzistorlari juftlarida faqat bitta tranzistorga olib keladi.

Analog kommutator holatlarini tahlil qilishni davom ettirish uchun yuqoridagi tamoyillardan foydalanamiz, mobil telefonning aylanma halqalari va nutqi oʻrtasida almashish uchun Adi kompaniyasining ADG884 analog kalitlaridan foydalanishni oʻylab koʻring. Raqamli tayanch tarmoqli chipdan boshqaruv signali 1,8V.

Shaklda ko&39;rsatilganidek. 2, agar simulyatsiya qilingan kalit to&39;g&39;ridan-to&39;g&39;ri 1,8V raqamli signal bilan boshqarilsa, quvvat manbai oqimi 120mA bo&39;lishi kerak.

Agar analog kalitning raqamli kirish kuchlanishi 3,8V dan yuqori bo&39;lsa, unda quvvat sarfi aslida 0 bo&39;lishi kerak. Shuning uchun, analog kalitni eng kam quvvat zonasida ishlashi uchun raqamli tayanch tarmoqli chipning raqamli signali yuqori kuchlanishga o&39;tkaziladi.

Adi ning SC70 o&39;ta kichik paketi va odatda faqat 0,1 mkA tokni iste&39;mol qiladi, chunki darajali konvertor bu ish uchun juda mos keladi. Shaklda ko&39;rsatilganidek.

3, u asosiy tarmoqli chipning quvvat manbai kuchlanishiga va analog kalitning quvvat manbai kuchlanishiga ulanishi va ikkita chip o&39;rtasida mantiqiy darajani aylantirishi mumkin. Albatta, yuqoridagi misoldagi analog kalit yuqori kuchlanishda ishlaydigan har qanday chip bo&39;lishi mumkin. Zamonaviy mobil telefonlar audio, video va raqamli kameralar kabi turli funktsiyalarni bajarish uchun bir nechta CMOS integral mikrosxemalaridan (IC) iborat.

Ushbu IC&39;lar odatda 5V dan 1,8V gacha bo&39;lgan har qanday kuchlanish ostida ishlaydi, ba&39;zan hatto undan pastroq quvvat manbai kuchlanishi. Xulosa qilib aytganda, batareyaning ishlash muddatini uzaytirish uchun quvvatni tejash darajasidan foydalanamiz.

Quyidagi omillarni hisobga olish kerak: past darajadagi mobil telefonlar odatda 600 mA / soat sig&39;imli batareyadan foydalanadilar. Past darajadagi telefonning batareyasining kutish vaqti 300 soat (HR) va uning nominal oqimi 2mA. Agar darajani o&39;zgartirish amalga oshirilmasa, ushbu misolda ishlatiladigan analog kalit 4 oqimini o&39;zlashtiradi.

8%, lekin faqat yuqoridagi daraja aylantirilsa, faqat 0,04% oqim so&39;riladi.