【導讀】本文將探討在混合電壓供電的移動設計中，混合電壓電平如何提高ICC電源電流及邏輯門如何降低功耗。當前的移動設計在努力在高耗能（power-rich）的功能性和更長電池壽命的需求之間取得平衡。

本文將探討在混合電壓供電的移動設計中
，混合電壓電平如何提高ICC電源電流及邏輯門如何降低功耗。當前的移動設計在努力在高耗能（power-rich）的功能性和更長電池壽命的需求之間取得平衡。

低ICCT技術有利於節能

目前
，大多數都備有多個電源軌，但在輸進高電平（VIH）低於電源電壓（VCC）時，仍可能產生不定功耗。當輸進電壓為電源軌電平（VIL = Gnd 或 VIH = VCC）時，CMOS一般具有極低的靜態ICC和泄漏電流，故是移動應用中邏輯器件的 技術。不過，若VIH < VCC
，會發生這種情況：輸進級的PMOS和NMOS晶體管可能均在不同級“導通”，此時傳導電流，在這個狀態期間，靜態電流ICC增加
，存在一條從VCC到Gnd的路徑。這個增加的電流被稱為ICCT電流，亦是輸進電壓逼近閾值時的電源電流。圖1描述了這種情況。

圖1：邏輯門和輸入電壓條件。

注釋：*輸進電壓即是電源電壓Vcc時為使用CMOS門電路的理想狀態；這時ICC電流極低。

*在混合電壓情況下
，若Vin < VCC

，ICCT電流出現
，功耗也隨之產生。

一般在CMOS門電路的設計中
，輸入電壓閾值或輸入切換點為VCC/2；不過
，飛兆半導體的低ICCT門電路采用專有的輸入電壓設計，可降低輸入閾值電壓

，增大輸入電壓範圍，同時不影響有效邏輯低電平VIL。如前所述，當輸入電壓為0V或VCC時
，CMOS門電路的耗電量極低，而產品數據手冊通常會注明該條件下的ICC。因此，係統設計人員在VIH值小於VCC時看到ICC電流增大可能頗為驚訝。下麵的圖2顯示了一個重新設計的輸入結構的優點。圖2所示的VIN-ICC 曲線圖比較了一個標準CMOS輸入器件和一個低ICCT輸入器件。靜態功率由基本DC功率公式決定：P＝ICC×VCC。在本例中
，輸入VIH為2.5V
，標準CMOS門電路輸入的功耗等於3.0mW （3.6V ×0.83mA）
，而低ICCT門電路的功耗隻有0.003mW （3.6V×0.99uA）
；也就是說

，利用低ICCT器件
，靜態功耗降低了100%。

圖2：ICC-VIN輸入曲線 （Vcc=3.6V， VIN=“2”.5V）。

ICC電流的增大十分重要
，因為它會大幅度增加器件的靜態功耗。飛兆半導體的專有低ICCT輸入結構可在ICCT電流出現期間限製其範圍，如圖2所示。

 表1：不同VIH條件下的節能潛力。

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
，飛兆半導體的低ICCT門電路具有很大的節能潛力。在混合電壓係統中，利用低ICCT門電路，與邏輯門電路相關的功耗可降至微不足道。

表2列出了低ICCT門(men)電(dian)路(lu)供(gong)貨(huo)情(qing)況(kuang)。根(gen)據(ju)需(xu)要(yao)可(ke)以(yi)提(ti)供(gong)額(e)外(wai)的(de)功(gong)能(neng)。當(dang)現(xian)有(you)應(ying)用(yong)因(yin)前(qian)麵(mian)討(tao)論(lun)的(de)輸(shu)入(ru)條(tiao)件(jian)而(er)出(chu)現(xian)功(gong)耗(hao)過(guo)大(da)時(shi)
，用(yong)戶(hu)可(ke)利(li)用(yong)標(biao)準(zhun)引(yin)腳(jiao)輸(shu)出(chu)，直(zhi)接(jie)簡(jian)便(bian)地(di)進(jin)行(xing)替(ti)換(huan)。

總結

延長電池壽命的要訣是降低各級的功率。隨著便攜設備整合更多的功能，功耗問題越來越令人擔憂。飛兆半導體的NC7SVL低ICCT TinyLogic產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，飛兆半導體先進的小尺寸MicroPak封裝技術，以及新推出的更小的1.0x1.0mm MicroPak 2封裝技術，可顯著降低線路板空間要求。

對於功率預算十分緊張的便攜應用產品來說

，耗電量的增加是不能接受的。NC7SVL低ICCT門電路能夠幫助係統設計人員在將功率保持在預算之內，並延長電池壽命。

免責聲明：本文為轉載文章，轉載此文目的在於傳遞更多信息，版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問題，請電話或者郵箱聯係小編進行侵刪。

推薦閱讀：

半導體存儲器的發展曆程與當前挑戰

常見PLL芯片接口問題11則

晶體管篇：關於負載開關ON時的浪湧電流

電子行業B2B數字化升級, 騰采通先行

貿澤電子聯手Molex推出全新內容網站探索天線應用和戰略