要将休眠模式的电流减到最少,就必须关闭LDO和DC/DC转换器,同时切断数字核心的电源供应。它们必须能快速启动,以便微控制器迅速回到正常操作模式。电源管理和实时时钟电路 (RTC) 等许多模块就算在休眠模式也要操作,故须能使用0.9-3.2V的未稳压电源工作。切断数字核心逻辑的电源还能防止截止状态漏电流造成休眠模式电流增加,只不过微控制器即使进入休眠模式,也要保存RAM内存和所有缓存器的内容,以便程序从正确的位置恢复执行。它还需要某种型式的连续供应电压监控或电压突降侦测 (brownout detection) 功能,确保电压就算降到保存数据所需的最低电压以下,这些状态数据也不会毁损。
最后,微控制器应能在外部事件触发或内部计时终止时离开休眠模式,而且最好能够同时支持石英晶体或RC振荡器。为了确保电池寿命最长,整个芯片包括电压突降侦测电路和32.768KHz石英振荡器在内的休眠模式电流应小于1μA。举例来说,C8051F9xx包括电压突降侦测电路在内的典型休眠模式电流只有50nA,还能迅速从休眠模式回到正常操作模式 (使用2颗电池时通常为2μs,1颗电池时则不到10μs)。
将正常操作模式的时间减到最少
微控制器在休眠模式和正常模式之间切换时,尽管电流消耗较大,实际却未做什么有用的工作。快速唤醒时间能节省耗电,并对具有时效性的触发事件迅速做出响应,例如因为串行端口动作而回到正常模式。避免在高速系统频率电路中使用启动缓慢的石英振荡器,而应选择精确和快速启动的芯片内置振荡器。模拟模电感生产块的启动方式还会对微控制器停留在正常模式的时间造成很大影响,例如使用外部解耦合电容的稳压器或电压参考电路可能需要数毫秒才能稳定。进入正常操作模式后,数字核心应以最大频率频率工作,这样才能让静态电流分摊到较多的频率周期,使得每MHz的电流消耗降低。分析这项效能指标时,最好将所有的静态电流源包含在内,如供应电压和频率监控电路、参考电压电路、LDO稳压器和系统频率振荡器。
模压电感器集成式解决方塑封电感案的优点
电感器生产
无论让传统微控制器搭配外接式LDO稳压器或DC/DC升压转换器,其效能都比不上完全集成式解决方案。集成式组件不但大幅减少体积和成本,集成式电压转换器的效率通常也较高,因为它们是专为供电给微控制器核心所设计。最后,外接式转换器不能关机进入休眠模式,否则就无法提供电源给微控制器。有些外接式DC/DC升压转换器可于待机模式下提供电源给休眠中的微控制器,但待机模式通常会从电池汲取数十微安培的电磁芯电感流。
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