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智能產品低功耗分析的關鍵——動態電流的長時間記錄技術

是德科技KEYSIGHT ? 來源:未知 ? 2023-12-20 09:55 ? 次閱讀
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在10月31日是德科技的微信公眾號中,我們分享了低功耗分析的電流無縫量程切換技術物聯網、無線模塊、智能終端、XPU處理器芯片等典型的電流特征, 是在休眠、待機模式下低至納安至微安級別;而在工作模式下達到百毫安至安培級, 其變化時間從微秒至毫秒, 幅度變化往往在數千倍甚至上萬倍。一般的手段無法勝任這種高速、高動態變化電流的精確測試。利用無縫量程切換技術, 提供了高分辨、高速的電流采樣能力, 成為了低功耗分析的神器。

但要更全面分析產品的功耗, 還需要對電流進行長時間的記錄, 從幾分鐘到數小時, 甚至數周。例如, 在NB-IoT 的協議中, 定義的兩次PSM(省電模式)喚醒時間間隔,其最長可達310小時,那需要多少存儲空間才能記錄下這310個小時的電流波形呢?

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大家都知道,存儲深度(采樣點個數Sa)= 采樣率(Sa/s)X 采樣時間(s) ,如果按照200KSa/s的采樣率來計算采樣點數

采樣點數Sa=200K Sa/s x310h X 3600s= 223.3MSa

這是一個非常巨大的數據量! 但對于功耗分析來說,通常工程師比較關心電流的平均值(電池的電量標識為毫安時), 以及電流的峰值(工作時的最大電流)和最小值(休眠和待機電流)。是否可以在不關心原始波形的情況下,降低數據的數量,同時能精確表征產品的功耗特性?

在是德科技的N6705C 直流電源分析儀中的N6781A 源表模塊,采用了獨特的長時間數據記錄功能(Data Logging)。

這個技術,在啟動電流無縫量程測試時,保持最高200KSa/s采樣速率,并按照設定的采樣周期(Sample period),對采樣周期內的采樣點進行實時運算處理,提取出最大值、最小值和平均值,再將處理后的數據繪制成趨勢圖輸出。

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例如:

例如,如果我們測量時,設定2ms 的測量周期。N6781A 按照200kSa/s 最大采樣率進行采樣,得到400個采樣點。但這400采樣點不會全部送出,而是進行運算,得到這2ms 窗口內的最重要的三個值輸出,即最大值、最小值和平均值。這樣,不僅可以減少99%的數據量,而且完全可以表征產品的功耗特性,并長時間記錄數據。

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具備長時間數據記錄的電源系列,

除了N6781A,N6785A模塊外,

還包括全系列的APS 先進電源系統,

以及E36150A經濟型電源,

和E36731A經濟型電池模擬器。

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N6705C/N678xSMU

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APS先進電源系統

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E36731A 經濟型電池模擬器

視/頻/演/示

先進電源系統的電流

長時間數據記錄儀功能

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