第172章 微瓦之争与“抠门”到极致的艺术(1/2)
tech-geek提供的《微功耗电子系统设计指南》如同给团队打开了一扇新世界的大门,但也带来了前所未有的挑战。之前的电路设计,大家更多关注的是功能实现和信号稳定性,对于功耗,最多考虑一下电池能用多久,从未像现在这样,需要锱铢必较地对待每一个微安(μa)的电流。
“我们的目标,是在休眠状态下,将单个传感器节点的总静态电流控制在50微安以内。”唐七七在团队会议上宣布了这个近乎苛刻的指标。这个数值,是她在研究了资料并结合当前元器件水平后,设定的一个极具挑战性的目标。
李卫国看着手册上的公式,眉头紧锁:“50微安……这意味着我们使用的运算放大器、电压基准源、甚至是三极管的漏电流,都必须精挑细选,而且要工作在极低的电流偏置下。很多常见的通用器件根本达不到这个要求。”
赵向阳也感到了压力:“逻辑控制部分也一样。如果用分离元件搭建,静态漏电流就很难控制。如果……如果能用到cmos(互补金属氧化物半导体)集成电路就好了,资料上说,cmos电路的主要功耗产生于状态切换时,静态功耗极低。”
cmos技术在此刻的国内,还属于极其前沿甚至难以触及的领域。赵向阳的话,更像是一种奢望。
“cmos暂时不敢想,”唐七七冷静地说,“但我们可以在现有条件下做到极致。第一步,元器件筛选。”
于是,一场轰轰烈烈的“元器件海选”开始了。唐七七利用位面农场的稳定环境,将团队手头以及通过各种渠道能找到的各类晶体管、电阻、电容、集成电路,搭建了无数个简易的测试电路,用高精度的微安表(这是她费了不少劲才从系里借到的宝贝)一个一个地测量它们在特定工作点下的静态功耗。
这个过程枯燥而繁琐,如同大海捞针。往往测试上百个元件,才能找到一两个在低电流下性能还勉强满足要求的。王嫂子送来的鸡蛋糕成了团队熬夜时的唯一慰藉。
“这个3dg6的β值在1微安偏置下居然还能有60!”赵向阳偶尔会发出一声惊喜的呼喊,随即又埋首于密密麻麻的数据记录中。
“这个运放不行,静态电流直接超500微安了,淘汰。”李卫国则更多的是冷静地宣判一个个元件的“死刑”。
唐七七不仅是测试者,更是策略的制定者。她根据指南上的原理,提出了许多“抠门”到极致的设计思路:
“我们可以采用间歇供电的方式,给传感器供电只在采集数据的瞬间,采集完立刻断电。”
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