【经验】润石科技电平转换芯片RS0102在超低功耗系统中的应用

2022-08-26 世强
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随着穿戴设备越来越流行，以及一些特殊应用的设备越来越小型化，电池供电的产品对功耗提出了更高的要求。通常在设计电路的时候，大家会着重地考虑原本功耗较大的器件如何来降低功耗，如处理器芯片，电源芯片等，而忽略了一些看起来不那么“起眼”的元件。例如电平转换芯片，相对于主芯片来说功耗较小，但是通过一些选料的优化，在超低功耗系统中仍然可以达到进一步优化功耗的目的。

 

项目应用

在已经完成的超低功耗定位器产品中，处理器采用的是有方N27 CAT1模块，MCU采用的是BLE芯片，CAT1模块和BLE芯片通过串口连接。其中CAT1模块串口电平为1.8V，BLE芯片的串口电平为3.3V，所以采用电平转换芯片来连接。如图1所示：

串口连接.png

图1 串口数据连接方式

电平转换芯片选择润石科技的RS0102芯片，由于定位器产品电路板比较紧凑，所以我们选择最小封装为XTDFN-1_4X1-8L的型号，即RS0102YUTDS8。

 

1. 主要参数如下：

（1）2 bits电平转换；

（2）速率：24Mbps（推挽模式）

                   2Mbps（开漏模式）；

（3）A端口：1.65V~5.5V

         B端口：2.3V~5.5V；

（4）支持部分断电模式操作。

其中通道数和转换电平等参数都符合要求。


2.  由RS0102芯片规格书提取的部分数据如表1，静态（不使能）情况下，A ports和B ports最大电流都为0.5μA，功耗极低。

屏幕截图 2022-07-12 232516.png

表1 静态电流


3. 由RS0102芯片规格书提取的部分数据如表2，芯片工作（使能）情况下，A ports最大电流为2.5μA，B ports最大电流为10μA。

屏幕截图 2022-07-12 232754.png

表2 工作电流

原理图如图2，具体为：

1. 1.8VD_OFF为可控电源，由BLE控制开关，使用时才打开供电；

2. 3.3VD为BLE供电电源，为常供电；

3. UART1接CAT1模块，UART 2接BLE；

4. 第5脚为使能脚，用100K上拉到1.8VD_OFF，串口使用时才使能，100K电阻可以进一步减小电流。

屏幕截图 2022-07-09 232132.png

 

图2 RS0102原理图


测试结果

功耗测试从静态电流和工作电流两方面来测试，结果如表3。

1. 静态电流测试方法，RS0102芯片贴在板子上且1.8VD_OFF不供电，此时的整板电流为I1，取掉之后电流为I2，其差值I1-I2即为静态电流；

2. 工作电流测试是用软件控制1.8VD_OFF打开，此时使能脚也打开，整板电流为I3，则I3-I2即为工作电流。

屏幕截图 2022-07-10 224942.png

表3 电流测量结果

从表格可以看出，选用RS0102电平转换芯片可以获得极低的功耗，特别是对于有长期休眠状态的设备来说，其静态功耗更是微乎其微。可以极大的减小功耗，增长续航时间。

 

PCB设计图（图3）

1657380130084005799.png

图3 PCB设计图

注意要点：

1. 左侧两个电容分别为A ports和B ports的电源去偶电容，一定要尽可能与芯片引脚靠近放置，以达到更好的去偶效果；

2. RS0102YUTDS8封装尺寸为1.4x1mm，外形较小，为了方便调试焊接和提高产线贴片的良率，PCB封装引脚需要向外适当加长一些。


实物图

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润石科技（RUNIC）信号链和电源管理芯片产品选型指南（英文）

描述- Runic Technology‘s product portfolio includes op-amps, comparators, analog switches, data converters, level shifters, little logic ICs, voltage references, LDOs, DC/DCs, load switches, reset ICs. These products are widely used in various industries, such as consumer electronics, computing, communications, industrial, and automotive markets.

型号- RS1G11,RS2G139,RS2259B,RS7266,RS822S,RS393,RS151,RS1G17,RS50XX,RS1G14,RS8471,RS1G332,RS1G09,RS3112-Q1,RS381,RS1GT32,RS1GT34,RS07,RS266,RS8411-Q1,RS2G00,RS1G32,RS175,RS2G08,RS1G38,RS2G07,RS8491,RS2G04,RS1G34,RS8461P,RS0108-Q1,RS6332-Q1,RS299,RS2G241,RS2G125,RS2G126,RS8021,RS164,RS2587A,RS165,RS2587B,RS2G17,RS724-Q1,RS2G14,RS8462P,RS1507,RS622-Q1,RS1506,RS624P,RS8552,RS8551,RS721P,RS8554,LM2903H,RS6334-Q1,RS721S,RS1G373,RSA240,RS2117H,RS595,RS621-Q1,RS238,RS358,RS8561,RS8442,RS722P,RS8562,RS8441,RS1G240,RS8444,RS8564,RS1G125,RS1G126,RS1920,RS8558,RS2T245,RS8557,RS224,RS221,RS8559,RS222,RS8452,RS3G11-Q1,RS1G157,RS1430B,RS138,RS724P,RS1G00,LM331,RS821S,RS121,RS240,RS1G07,RS1G08,RS1G06,RS1G04,RS8581,RS1G386,RS1G02,RS1G139,RS124,RS245,RS2118H,RS122,RS0302-Q1,RS4T245-Q1,RS4G02,RS3G34,RS4G00,RS1G97,RS432AE,RS4G08,RS1G175,RS0102,RS1G125-Q1,RS1434,RS0104,RS6GT17,RS0101,RS6GT14,RS1438,RS0108,RS240T,RS1T34,RS6GT04,LM393,RS2G86,RS1T45-Q1,RS4G08-Q1,RS1461,RS8905-Q1,RS1T45,RS3750,RS6903,RS4G32,RS1472,RS8T245,RS8557-Q1,RS121P,RS2T45-Q1,RS8422P,RS721P-Q1,RS8032,RS8034,LM2904,RS8907-Q1,RS1G58,LM2901,RS8031,LM2903,RS1G57,RS2601,RS34XX-Q1,RS0302,RS199,RS432-Q1,RS2604,RS2G34,RS181,RS2G32,RS186,RS3G04,RS8452P,RS8464P,RS8488P,RS431AE,RS8054,RS3G11,RS1G74,RS393-Q1,RS8051,RS8052,RS3G14,RS1G79,RS0202,RS0204,RS0208,RS1G86,RS722P-Q1,RS1G08-Q1,RS2233-Q1,RS244-Q1,RS8454P,RS431-Q1,RS8T245-Q1,RS4G86,RS541T-Q1,RS8T245A,RS2251-Q1,RS2252,RS2253,RS3221,RS2251,RS8907,RS3217,RS8906,RS3215,RS8908,RS4GT08,RS8901,RS8905,RS3219,RS8904,RS6332P,RS6332S,RS3231,RS3232,RS2260,RS824,RS2259,RS2257,RS2254,RS706,RS2255,RS8910,RS8912,RS8911,RS821,RS822,RS6331S,RS6331P,RS8702-Q1,RS331-Q1,RS540T,RS3235,RS2268,RS3236,RS3112,RS2266,RS8920,RS8802,RS8452-Q1,RS1G32-Q1,RS8801,RS1GT125,RS4GT125,RS1GT126,RS724,RS3007,RS541T,RS3005,RS3002,RS8931,RS722,RS721,RS16T245A,RS1120,RS2323,RS1473,RS1118,RS73XX-1,RS2582,RS2583,RS2580,RS2099H,RS2T45,RS595T,RS244S,RS595S,RS244T,RS8412P,RS4GT32,RS6G07,RS1G17-Q1,LM2901-Q1,RS809,RS6G04,RS595-Q1,RS2227,RS2228,RS2588,RS2105,RS2102,RS245T,RS2103,RS0104-Q1,RS2101,RS810,RS8414-Q1,RS811,RS6G17,RS6334P,RS138T,RS6G14,RS4538,RS803,RS804,RS2599,RS802,RS2233,RS806,RS8414P,RS90LV011,RS8631,RS8752,RS6331,RS8751,RS6332,RS550,RS2GT08,RS8512,RS8754,RS8511,RS8632,RS6334,RS2099,RS90LV011B,RS2260-Q1,RS90LV047A,RS8454-Q1,RS553,RS432,RS8502,RS8504,RS431,RS555,RS4G157,RS8761,RS8521,RS621P,RS8762,RS8402,RS8522,RS8764,RS8401,RS90LV048A,RS4538-Q1,RS4040,RS8551-Q1,RS90LV012A,RS8514,RS421,RS8634,RS422,RS540,RS6331BP,RS541,RS321BK-Q1,RS8651,RS622P,RS8411,RS8652,RS8654,RS8412,RS8552-Q1,RS2252F,RS339,RS622A,RS8404,RS8524,RS331,RS573,RS574,RS8541,RS8662,RS8661,RS8664,RS8422,RS8542,RS8424,RS74HC74,RS2251F,RS4T774,RS1905,RS8414,RS8538,RS321,RS8539,RS324,RS4G126,RS4G125,RS8412-Q1,LM2903-Q1,RS6651,RS421V,RS2166,RS4T245,RS8701,RS0102-Q1,RS8702,RS8704,RS633,RS8411BP,RS2058,RS422V,RS2057,RS2299,RS6658,RS8837,RS624,RS621,RS622,RS75XX-1,RS1GT14,RS1GT17,RS1G14-Q1,RS8501,RS8622,RS8621,RS1GT08,RS1GT04,RS631B,RS521,RS524,RS522

2024.03  - 润石科技  - 选型指南 代理服务 技术支持 现货查询 批量订货 查看更多版本

润石为企业系统打印机提供运算放大器、比较器、模拟开关等产品，助力企业提高工作效率

企业系统打印机是专为满足企业级业务需求而设计的打印解决方案。这些打印机通常具有更高的打印速度，这意味着它们可以在短时间内处理大量的打印任务，从而提高企业的工作效率。除了高速度和大容量外，企业系统打印机还具有更高级的安全功能。例如，一些企业系统打印机具有加密功能，可以保护打印数据的安全。润石科技多款产品应用其中。

2024-09-22 -  应用方案 代理服务 技术支持 现货查询 批量订货

RS0102 2-Bit Bidirectional Voltage-Level Translator for Open-Drain and Push-Pull Application

型号- RS0102,RS0102YTDB8,RS0102YVS8,RS0102YH8,RS0102YUTDS8

2024/07/17  - 润石科技  - 数据手册  - REV A.6 代理服务 技术支持 现货查询 批量订货 查看更多版本
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品牌：润石科技

品类：电平转换芯片

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品类：电平转换芯片

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品类：电平转换芯片

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品类：电源管理IC

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品类：电源管理IC

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品类：电源管理IC

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品类：电源管理IC

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品类：接口芯片

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品类：2路电平转换芯片

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品牌：TI

品类：电平转换芯片

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品牌：TI

品类：电平转换芯片

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品牌：润石科技

品类：低噪声运算放大器

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品牌：润石科技

品类：模拟开关

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蓝牙资格认证（BQB）

提供蓝牙BLE芯片协议、蓝牙模块、蓝牙成品测试认证服务；测试内容分Host主机层，Controller控制器层，Profile应用层测试。支持到场/视频直播测试，资深专家全程指导。

实验室地址： 深圳 提交需求>

多核计算单板和核心板定制

可支持TI AM335x/AM5718 和NXP iMX6/iMX8芯片定制核心板和计算单板；支持NXP iMX6核心模组X / F / H系列、TI AM335x核心模组X / N / H系列，与兼容的底板组合定制单板计算机。

最小起订量： 1pcs 提交需求>

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授权代理品牌：分立元件

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授权代理品牌：接插件及结构件

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授权代理品牌：部件、组件及配件

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授权代理品牌：电子材料

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授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件

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授权代理品牌：电工工具及材料

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授权代理品牌：机械电子元件

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