Boffins MIT que trabalham em rádio de baixa potência têm dado o Circuitos de Estado Sólido Conferência Internacional (ISSCC) uma visão de como o poder de espera pode ser cortado em Internet de dispositivos coisas.
É um problema espinhoso: se, por exemplo, um sensor é esperar para ser interrogado para que ele possa responder com um trecho de dados, o rádio tem que estar em um estado onde ele pode ser acordado. Por outro lado, como diz MIT professor de engenharia elétrica Anantha Chandrakasan, quando o dispositivo estiver desligado, você quer que as correntes de fuga mínimo possível.
Como Chandrakasan observa, mesmo em off-estado, semicondutores permitir pequenas correntes a fluir através dos portões, e é que a fuga ele está olhando para eliminar.
Para fazer isso, o seu grupo tem experimentado com o uso de bombas de carga para fornecer uma pequena taxa de polaridade reversa para transistores.
Por exemplo, em um transistor NPN, uma voltagem positiva na porta é o que permite que a corrente através do semicondutor. Para bloquear a corrente de fuga, a bomba de carga do grupo MIT aplica uma pequena carga negativa para a porta quando o dispositivo está inactivo. Esta, a liberação da universidade explica , impulsiona os elétrons longe do transistor e faz dele um isolador melhor quando está em marcha lenta.
A universidade descreve a operação da bomba de carga assim: "Quando a bomba de carga é exposta à tensão que impulsiona o chip, carga se acumula em um dos condensadores. Jogando um dos interruptores liga a extremidade positiva do condensador para o chão, fazendo com que uma corrente flua para fora da outra extremidade. Este processo é repetido várias vezes. A única fuga de poder real vem de jogar o interruptor, que acontece cerca de 15 vezes por segundo. "
Desligue: rádio ultra-low-power do MIT
Mesmo com a energia necessária para a mudança, a universidade diz que testes em um protótipo feito pela TSMC encontrado o projeto "gastou apenas 20 picowatts de poder para salvar 10.000 picowatts em vazamento".
A outra parte fundamental do trabalho descrito na A + 10dBm Transmissor 2.4GHz snappily-intitulado com Sub-400pW vazamento e 43,7% de eficiência do sistema foi o de quebrar o projeto do sistema de rádio, de modo que a maior parte do circuito pode ser executado com o menor tensão possível .
Aqui, o problema é diferente: quanto maior a freqüência de rádio que pretende conduzir o transmissor, quanto maior a tensão que você precisa e mais energia que vai consumir.
É mais barato de fabricar um chip de rádio como uma única unidade, o que significa que a tensão de funcionamento de todo o módulo é uma função do que o transmissor precisa. Em vez disso, para reduzir o poder, a equipe Chanrakesan usado circuitos dobrador de tensão de capacitores e indutores em torno do transmissor a dar-lhe uma tensão de funcionamento superior, deixando o resto do dispositivo a uma tensão mais baixa.
MIT diz que o dispositivo é adequado para Bluetooth e 802.15.4 transmissões.
Texas Instruments e Shell contribuíram financiamento à pesquisa. ®
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