便携式仪表跟一般仪表相比具有携带方便的功能,因此在一些特殊的场合,给使用者带来了方便.便携式仪表一般采取电池供电方式.因此它的待机时间不是很长,因此设计者就需要解决这一问题.来采取方法降低功耗.

    中能仪表专家介绍随着集成电路工艺的发展,集成电路的电源电压已呈下降趋势.运算放大器\A/D转换器及各种数字器件均广泛采用CMOS工艺.微功耗IC的工作电流已经降到几μA～几十μA,一种带基准电压源的电压比较器MAX918,工作电流仅需0.8μA,这使得功耗显著降低. 显示元件可采用LCD(液晶)显示器,尽量不用根据不同的工作状态可以关闭一部分电路,特别是对大电流器件.早期有关闭功能控制的主要是电源IC,现逐步发展到运算放大器\比较器\A/D转换器等器件.在关闭状态下,IC不工作,耗电在零点几微安到几微安之间.当电路不可避免的使用大电流器件时,如红外发射器\无线通讯发射器件等,应设计使大电流的电路单元仅仅在需要其工作的短时间内工作,其余时间使其处于断电状态.设计这种电路时需考虑电路的工作响应时间.降低系统的时钟频率.数字芯片的功耗与时钟频率有关,在权衡运行速度后,采用较低的时钟频率可以降低电流消耗.以PIC16C71低功耗单片机为例,当供电电压为5V,时钟频率为4MHz时,功耗约为10mW;在相同的供电电压下,把时钟频率降到32kHz时,功耗约为0.15mW.功耗明显减少.

    由于低的电源电压有助于降低功耗,近年来,3.3V的低电压CMOS器件已经在设计中被广泛应用,2.5V供电的芯片也出现在较新的便携式仪器中.将来芯片的电源电压甚至还会继续下降到0.9V.供电系统的设计是低功耗设计的重要方面.当一个系统采用电池供电时,设计人员必须考虑最大电流消耗\工作电压范围\尺寸和重量约束\工作温度范围以及工作频率等因素.各种类型电池的工作电压互不相同,锂电池为3.0V,而镍-镉电池则可提供高达30A的电流.设计人员选择电池时必须考虑每种类型电池的所有特征.电源芯片需考虑采用效率高\体积小的芯片. 在设计阶段就应该对功能和功耗进行评估.一般说来,更多功能必然意味着更大的硬件规模\更大的功率消耗,有一些可有可无的功能应尽量缩减.单电源供电可提高电源使用效率,在设计中尽量采取单电源供电的芯片,特别是运放.通过以上关于便携式仪表的分析,以此来解决降低功耗这一问题.

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