真真的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn):怎么設(shè)計(jì)可延長電池壽命?
發(fā)布時(shí)間:2015-08-18 責(zé)任編輯:sherry
【導(dǎo)讀】每一個(gè)設(shè)計(jì)工程師都知道無源晶體諧振器(晶振)不耗電,那么為什么要在一個(gè)功率敏感應(yīng)用中使用一個(gè)振蕩器來代替一個(gè)XTAL呢?當(dāng)考慮系統(tǒng)總功率時(shí),答案就變得很清晰了。
這聽起來似乎有悖常理,有源器件解決方案比無源器件消耗的功率更小。每一個(gè)設(shè)計(jì)工程師都知道無源晶體諧振器(晶振)不耗電,那么為什么要在一個(gè)功率敏感應(yīng)用中使用一個(gè)振蕩器來代替一個(gè)XTAL呢?當(dāng)考慮系統(tǒng)總功率時(shí),答案就變得很清晰了。
電池供電的產(chǎn)品通常都采用一個(gè)或多個(gè)計(jì)時(shí)元件。如果使用了一個(gè)XTAL,它不會(huì)直接從蓄電池汲取電流。然而,要使諧振器振蕩,必須由一個(gè)駐留在一個(gè)MCU或SoC上的振蕩器電路來驅(qū)動(dòng)。這個(gè)片上振蕩器電路可以消耗大量功率。
基于MEMS的μPower振蕩器為石英晶體諧振器提供了更低的功率選擇。一個(gè)高度優(yōu)化的低功耗頻率合成器和模擬電路可驅(qū)動(dòng)TempFlat MEMS 諧振器以微安級(jí)核心電流實(shí)現(xiàn)可編程頻率。在功率敏感的應(yīng)用中,可以用這些μPower振蕩器替代一個(gè)兆赫諧振器,而MCU/SoC上的片上振蕩器電路可以被關(guān)閉。如下圖所示,一個(gè)SiT8021 μPower振蕩器直接連接到XIN引腳,并簡(jiǎn)單旁路了片上XTAL OSC電路,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)級(jí)的凈功率節(jié)省。
當(dāng)用一個(gè)μPower振蕩器代替晶體XTAL時(shí),在活躍狀態(tài)期間,振蕩器+MCU的組合電流消耗降低了7%。而在待機(jī)模式下,可以實(shí)現(xiàn)18%的節(jié)約。在待機(jī)過程中,振蕩器只消耗≤ 0.9 μA,因?yàn)槌薓EMS振蕩器電路和ST引腳檢測(cè)邏輯之外,所有內(nèi)部電路都關(guān)閉了。
除了消耗更少的系統(tǒng)功率,SiTime的μPower振蕩器——尺寸只有1.5×0.8 mm——占用的電路板空間更少,一個(gè)重要因素是因?yàn)樵S多功率敏感的產(chǎn)品也是空間敏感的。
[page]
使用一個(gè)振蕩器的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是其可驅(qū)動(dòng)多個(gè)負(fù)載的能力——一些XTAL無法做到。當(dāng)驅(qū)動(dòng)一個(gè)以上負(fù)載時(shí),功耗僅略微增大,增加了關(guān)掉OSC電路板上多個(gè)芯片(例如,MCU +音頻DAC)功率節(jié)省的好處。除了降低系統(tǒng)功率,這種方法還降低了電路板空間、BOM和成本。
當(dāng)用一個(gè)基于MEMS的μPower振蕩器取代一個(gè)石英振蕩器時(shí),功率節(jié)約更為可觀。例如在便攜式音頻應(yīng)用中,一個(gè)工作在3.072 MHz的SiT8021振蕩器的功耗僅為60 μA,而石英振蕩器在2.5 mA。在這種情況下,功耗降低了98%。這可以有效延長電池壽命達(dá)一整天——一個(gè)巨大的改善。
SiTime的革命性MEMS和模擬技術(shù)提供了一個(gè)降低總功率消耗的解決方案。如果低功耗至關(guān)重要,要從大局來考慮系統(tǒng)級(jí)改善。
特別推薦
- 數(shù)字儀表與模擬儀表:它們有何區(qū)別?
- 基于APM32F411的移動(dòng)電源控制板應(yīng)用方案
- 基于GD32F407VET6主控芯片的永磁同步電機(jī)控制器設(shè)計(jì)
- 光迅科技發(fā)布O波DWDM光模塊
- 長光辰芯發(fā)布16MP全局快門CMOS圖像傳感器
- Murata推出更適合薄型設(shè)計(jì)應(yīng)用場(chǎng)景的3.3V輸入、12A輸出的DCDC轉(zhuǎn)換IC
- 合熠智能推出超小型激光光電傳感器,堅(jiān)固耐用,精準(zhǔn)檢測(cè)
技術(shù)文章更多>>
- DigiKey與 Lippincott 合作品牌煥新項(xiàng)目榮獲2025年度 Graphis 設(shè)計(jì)大賽金獎(jiǎng)
- 貿(mào)澤電子、Silicon Labs和Arduino聯(lián)手贊助2024 Matter挑戰(zhàn)賽比賽現(xiàn)已開放報(bào)名
- 貿(mào)澤與Qorvo攜手推出全新電子書探索智能家居的聯(lián)網(wǎng)需求和所需的技術(shù)
- 儲(chǔ)能系統(tǒng):如何輕松安全地管理電池包
- 基于GD32F407VET6主控芯片的永磁同步電機(jī)控制器設(shè)計(jì)
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索