Przegląd układów do komunikacji bezprzewodowej Wi-Fi

Zgodnie z raportem firmy analitycznej Infonetics Research, w latach 2007-2010 sprzedaż telefonów wyposażonych w Wi-Fi zwiększy się o około 1300%, co pokazuje, jak szybko rośnie ten fragment rynku. Wzrost popularności Wi-Fi widać też w obszarach poza telekomunikacją: w logistyce, automatyce domowej i urządzeniach przenośnych, które są także silnymi motorami wzrostu.

Od kilku lat, wraz ze wzrostem znaczenia elektroniki przenośnej, rośnie też presja na obniżanie zużycia energii przez aplikacje bezprzewodowe. Jest to droga do wydłużania czasu pracy przy zasilaniu bateryjnym. Zagadnienie to staje się coraz bardziej istotne i coraz częściej jest dla projektantów jednym z najbardziej istotnych kryteriów selekcji układów scalonych realizujących ten interfejs. W tabeli 1 pokazane zostały przykładowe parametry dla trzech popularnych układów SoC interfejsu.

W przypadku układu GS1010 zewnętrzne obwody w.cz. są bardzo proste i sprowadzają się do jednego elementu 0805. Dzięki temu nawet konstruktorzy nieposiadający wiedzy na temat układów radiowych mogą zbudować bez problemu funkcjonalny układ komunikacyjny.

Znikoma moc pobierana w stanie nieaktywnym pozwala w tym przypadku na zasilanie typowej aplikacji czujnikowej z pojedynczej baterii AA (R6) przez około 5-10 lat. Z kolei układy BCM4328 i SLTC4560 mają w porównaniu do poprzednika więcej funkcji użytkowych i są wspierane przez popularne systemy operacyjne, co znakomicie ułatwia pracę projektanta, gdy tworzona aplikacja jest złożona od strony oprogramowania, na przykład telefon VoIP z komunikacją bezprzewodową Wi-Fi.

Ponieważ pobór energii w stanie uśpienia jest znacznie niższy niż w stanie aktywnym, większość funkcji oszczędzających bazuje na minimalizacji czasu działania i możliwie częstym przełączaniu obwodów komunikacyjnych w stan standby. Warto pamiętać, że takie działanie nie może jednak wpływać negatywnie na wydajność komunikacji bezprzewodowej, dlatego implementacja funkcji oszczędzania energii wymaga precyzyjnego zdefiniowania warunków przełączania się układu pomiędzy stanem aktywnym i nieaktywnym.

Proces usypiania działania i wybudzania ze stanu uśpienia zajmuje trochę czasu, dlatego oszczędności w zakresie energii są w dużym stopniu uzależnione od typu aplikacji i wymagań, jakie nakłada ona na komunikację bezprzewodową. Opisane układy do budowy bezprzewodowego interfejsu Wi-Fi oraz wiele innych powiązanych podzespołów elektronicznych, takich jak anteny, złącza, elementy dyskretne, moduły i elementy pasywne, można znaleźć w katalogu on-line firmy Farnell - dystrybutora podzespołów elektronicznych - www.farnell.com/pl.

Jack Gao, Global Technical Centre, Premier Farnell