用一颗简单IC延长手机的电池寿命

作者：Eva Murphy 和 Ray Goggin
降低蜂窝手机功耗并且延长其电池寿命是每一位手机设计工
程师的目标。设计工程师正在不断将 MP3 播放器、照相机以
及全运动视频等功能加入到现代手机中，从而需要不断地将功
耗降到最低。
将手机主要芯片（例如模拟基带芯片和数字基带芯片）的电源
电压降低——可能是2.8 V甚至1.8 V——是降低功耗的一种方
法。但是当设计工程师需要保留一颗或多颗采用高电源电压的
支持芯片时出现了问题。最常见的是智能手机的额外功能将需
要较高的电压。其中一个例子就是合弦铃声，由于音频信号峰
峰值范围大约在 3.2 V 左右，因此产生和传送这些铃声的电路
通常需要 4.2 V 的电源电压。这样在基带和铃声电路之间的接
口处出现了问题。
为了说明这个问题，我们要使用模拟开关将语音或铃声切换到
扬声器作为一个例子。为了使这两类电路共存于同一块印制电
路板（PCB）上，要么折中功耗，要么使用基带芯片中的低电
压数字逻辑驱动模拟开关。然而应当注意，采用后一种方案可
能会失去从基带芯片降低电源电压获得的节省功耗，因为当模
拟开关工作在非理想模式下，从而会产生很大的灌电流。
用一颗简单 IC 延长手机
的电池寿命
作者：Eva Murphy 和 Ray Goggin

降低蜂窝手机功耗并且延长其电池寿命是每一位手机设计工
程师的目标。设计工程师正在不断将 MP3 播放器、照相机以
及全运动视频等功能加入到现代手机中，从而需要不断地将功
耗降到最低。
图2
将手机主要芯片（例如模拟基带芯片和数字基带芯片）的电源 Vgs > Vt ―> 晶体管导通
电压降低――可能是 2.8 V 甚至 1.8 V――是降低功耗的一种方 Vgs < Vt ―> 晶体管关断
法。但是当设计工程师需要保留一颗或多颗采用高电源电压的
Vt被定义为门限电压，当高于该电压时在源极和漏极之间形成
支持芯片时出现了问题。最常见的是智能手机的额外功能将需
导电沟道。NMOS晶体管的Vt为0.9 V，PMOS晶体管的Vt为－
要较高的电压。其中一个例子就是合弦铃声，由于音频信号峰
0.9 V。因此，当输入电压是0 V时，PMOS（M1）处于导通状
峰值范围大约在 3.2 V 左右，因此产生和传送这些铃声的电路
态，第一级的输