- 降低移動設(shè)計功耗技術(shù)方法
- 降低靜態(tài)ICC和泄漏電流
- 降低ICCT電源電流
目前,大多數(shù)便攜設(shè)備都備有多個電源軌,但在輸入高電平(VIH)低于電源電壓(VCC)時,仍可能產(chǎn)生不定功耗。當(dāng)輸入電壓為電源軌電平(VIL=GND或VIH=VCC)時,CMOS一般具有極低的靜態(tài)ICC和泄漏電流,故是移動應(yīng)用中邏輯器件的首選技術(shù)。
圖1:邏輯門和輸入電壓條件。輸入電壓等于電源電壓Vcc時為使用CMOS門電路的理想狀態(tài),這時ICC電流極低。
一般在CMOS門電路的設(shè)計中,輸入電壓閾值或輸入切換點為VCC/2;不過,飛兆半導(dǎo)體的低ICCT門電路采用專有的輸入電壓設(shè)計,可降低輸入閾值電壓,增大輸入電壓范圍,同時不影響有效邏輯低電平VIL。如前所述,當(dāng)輸入電壓為0V或VCC時,CMOS門電路的耗電量極低,而產(chǎn)品數(shù)據(jù)手冊通常會注明該條件下的ICC。因此,系統(tǒng)設(shè)計人員在VIH值小于VCC時看到ICC電流增大可能頗為驚訝。下面的圖2顯示了一個重新設(shè)計的輸入結(jié)構(gòu)的優(yōu)點。圖2所示的VIN-ICC曲線圖比較了一個標(biāo)準(zhǔn)CMOS輸入器件和一個低ICCT輸入器件。靜態(tài)功率由基本DC功率公式?jīng)Q定:P=ICC×VCC。在本例中,輸入VIH為2.5V,標(biāo)準(zhǔn)CMOS門電路輸入的功耗等于3.0mW(3.6V×0.83mA),而低ICCT門電路的功耗只有0.003mW(3.6V×0.99uA);也就是說,利用低ICCT器件,靜態(tài)功耗降低了100%。
圖2:ICC-VIN輸入曲線(Vcc=3.6V,VIN="2".5V)?! ?br />
ICC電流的增大十分重要,因為它會大幅度增加器件的靜態(tài)功耗。飛兆半導(dǎo)體的專有低ICCT輸入結(jié)構(gòu)可在ICCT電流出現(xiàn)期間限制其范圍,如圖2所示。
表1比較了不同VCC/VIN條件下的ICCT電源電流級。從表中可看出,飛兆半導(dǎo)體的低ICCT門電路具有很大的節(jié)能潛力。在混合電壓系統(tǒng)中,利用低ICCT門電路,與邏輯門電路相關(guān)的功耗可降至微不足道。
表1:不同VIH條件下的節(jié)能潛力。
表2列出了低ICCT門電路供貨情況。根據(jù)需要可以提供額外的功能。當(dāng)現(xiàn)有應(yīng)用因前面討論的輸入條件而出現(xiàn)功耗過大時,用戶可利用標(biāo)準(zhǔn)引腳輸出,直接簡便地進(jìn)行替換。
表2:飛兆半導(dǎo)體的NC7SVL低ICCT門電路。
延長電池壽命的要訣是降低各級的功率。隨著便攜設(shè)備整合更多的功能,功耗問題越來越令人擔(dān)憂。飛兆半導(dǎo)體的NC7SVL低ICCTTinyLogic產(chǎn)品為解決這些難題提供了一個具成本效益的解決方案。此外,飛兆半導(dǎo)體先進(jìn)的小尺寸MicroPak封裝技術(shù),以及新推出的更小的1.0x1.0mmMicroPak2封裝技術(shù),可顯著降低線路板空間要求。
對于功率預(yù)算十分緊張的便攜應(yīng)用產(chǎn)品來說,耗電量的增加是不能接受的。NC7SVL低ICCT門電路能夠幫助系統(tǒng)設(shè)計人員在將功率保持在預(yù)算之內(nèi),并延長電池壽命。