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作者：Lluis Beltran Gil，產(chǎn)品應(yīng)用工程師 摘要 本文介紹用于在低功耗信號(hào)鏈應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)優(yōu)化能效比的精密低功耗信號(hào)鏈解決方案和技術(shù)。本文將介紹功耗調(diào)節(jié)、功率循環(huán)和占空比等用于進(jìn)一步降低系統(tǒng)功耗的技術(shù)（不僅限于選擇低功耗產(chǎn)品，這有時(shí)并不夠）。還將探討如何使用通道時(shí)序控制器、FIFO和電壓監(jiān)控模塊等片內(nèi)特性來(lái)簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并在主機(jī)控制器側(cè)和整個(gè)系統(tǒng)層面實(shí)現(xiàn)節(jié)能。 簡(jiǎn)介 對(duì)于在幾十年之前的廣告中演奏兔子舞曲的小鼓來(lái)說(shuō)，最執(zhí)著的事情就是能夠持續(xù)不斷地進(jìn)行演奏。在為現(xiàn)場(chǎng)儀器儀表（檢測(cè)溫度、壓力或流量）或遠(yuǎn)程生命體征監(jiān)測(cè)設(shè)備等應(yīng)用設(shè)計(jì)電池供電的測(cè)量系統(tǒng)時(shí)，低功耗信號(hào)鏈至關(guān)重要。甚至對(duì)于主電源供電的系統(tǒng)，也需要最大限度降低環(huán)境影響或能源成本，這促使硬件設(shè)計(jì)人員不斷改善系統(tǒng)的能效比。低功耗設(shè)計(jì)能夠帶來(lái)一些間接性的優(yōu)勢(shì)，比如，如果能夠減少并聯(lián)的電池的數(shù)量，解決方案的尺寸會(huì)隨之減小。低功耗設(shè)計(jì)還具有更深層次的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)橄到y(tǒng)耗費(fèi)的能量更少，使得IC芯片的溫度也更低。這有助于延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命。 要在短時(shí)間內(nèi)完成低功耗硬件設(shè)計(jì)，從精密低功耗信號(hào)鏈著手會(huì)是一個(gè)非常不錯(cuò)的起點(diǎn)。除了選擇低功耗元件之外，還可以采用多種功率優(yōu)化技術(shù)來(lái)進(jìn)一步降低系統(tǒng)功耗，例如功耗調(diào)節(jié)、功率循環(huán)和占空比。此外，很多設(shè)計(jì)選項(xiàng)，例如選擇合適的電阻值或使用存儲(chǔ)器也是非常重要的因素，關(guān)乎著能夠?qū)崿F(xiàn)嚴(yán)格的低功耗目標(biāo)和優(yōu)化的電池壽命。 例如，找出信號(hào)鏈中可以取消的構(gòu)建模塊，或者在達(dá)到某些條件時(shí)會(huì)暫時(shí)斷電的模塊，會(huì)有助于我們采用低功耗技術(shù)。這需要精準(zhǔn)的時(shí)序分析1, 2，并對(duì)電路操作分級(jí)或調(diào)節(jié)占空比。如果多個(gè)構(gòu)建模塊多數(shù)時(shí)間都處于閑置狀態(tài)，即可讓這些模塊進(jìn)入關(guān)斷模式或者直接將它們關(guān)閉。注意，與使用關(guān)斷模式相比，設(shè)備進(jìn)行全功率循環(huán)會(huì)對(duì)功率和時(shí)序產(chǎn)生一些影響。 在正確采用這種時(shí)序之后，可以通過(guò)盡可能減少微控制器互動(dòng)來(lái)進(jìn)一步改善主系統(tǒng)層級(jí)的功耗。這就需要使用外部或內(nèi)部存儲(chǔ)器，以便在主機(jī)控制器被關(guān)斷之后存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。 在系統(tǒng)層面應(yīng)用節(jié)能技術(shù)會(huì)有一些差異，具體取決于使用哪種類型的ADC來(lái)數(shù)字化傳感器信息，包括SAR ADC和∑-∆ DAC，關(guān)于這一點(diǎn)將在后續(xù)章節(jié)中詳細(xì)介紹。此外，硬件設(shè)計(jì)選擇，例如數(shù)字通信上拉/下拉電阻、電阻分壓器和增益設(shè)置電阻等也會(huì)影響整體的信號(hào)鏈功耗。 下載全文： 
【ADI技術(shù)文章】適用于低功耗信號(hào)鏈應(yīng)用的功率優(yōu)化技術(shù).pdf
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