低功耗蓝牙芯片的主要功耗来源
2020-06-10 17:28
来源：英尚微电子
无线连接设备需要高功耗。平衡BLE性能和功耗非常重要。在蓝牙的新兴应用方向，如可穿戴设备、蓝牙定位服务、智能家居、工业物联网等，这些设备不需要一直保持运行，只需要在被唤醒时进行数据传输或控制，每次传输的数据量并不大。由于体积限制和无线连接要求，需要低功耗来保持设备长时间运行，这需要蓝牙芯片的功耗。
图1 ble蓝牙芯片主要参数说明及影响
低功耗蓝牙芯片功耗的主要来源是动态操作功耗和静态睡眠功耗。然而，这些功耗受到诸如设备激活时间、睡眠时间、激活和睡眠之间的切换频率、执行通信协议和应用程序的效率、电源电压、工作温度等因素的影响。图2反映了连接事件和连接间隔对功耗的影响。当设备被激活并运行时，功耗较高，而当设备处于睡眠状态时，功耗较低。连接间隔越长，通信频率越低，传输时间越长，功耗越低。另外，图3示出了从设备对由主设备发送的连接事件的响应时间也影响功耗。从设备仅在有数据时发送，当没有数据要发送时，不需要响应主设备，从而降低功耗。
图2连接事件和连接间隔的功耗图3从设备对主设备连接事件的响应的等待时间
BLE功耗的降低主要通过芯片设计和系统设计来实现。在设计之初，通过合理的软硬件划分，得到了更合理的低功耗系统方案。在此基础上，设计应考虑抗异常功耗、电源管理、电源管理和微功率负载电路的设计。具体来说，应该降低射频、电源管理和系统控制的功耗。在系统设计中，外围软件开发应与硬件相适应，软件代码应进行优化以降低计算复杂度，应采用低功耗编程和有效的外围功耗管理设计来实现产品功耗和性能之间的最佳平衡。
