移動(dòng)通訊設(shè)備、RFID器件或醫(yī)療電子設(shè)備的耗電分析

 一、應(yīng)用概述

手機(jī)，PAD，便攜式血壓計(jì)，不停車收費(fèi)E-Card，汽車胎壓監(jiān)測(cè)等設(shè)備都采用電池供電。如何優(yōu)化這些設(shè)備的續(xù)航時(shí)間，首先就需要準(zhǔn)確的測(cè)量它們的耗電特性。

這些設(shè)備在耗電特征上的以下幾個(gè)共同點(diǎn)給耗電測(cè)試提出了新的挑戰(zhàn)：

? 高的電流測(cè)量精度

– 微安級(jí)休眠電流，甚至nA級(jí)漏電流都成為測(cè)試需要

? 動(dòng)態(tài)電流變化范圍大：

– 從微安級(jí)休眠電流到 安培級(jí)工作電流

– 針對(duì)不同范圍電流都能提供連續(xù)，準(zhǔn)確的測(cè)量

– 脈沖寬度窄，一般在幾百微秒至毫秒級(jí)

? 采樣速率和記錄時(shí)間

– 更快的采樣速率，更長(zhǎng)的存儲(chǔ)深度

N6705B及N6781A SMU模塊就是針對(duì)這類應(yīng)用設(shè)計(jì)，包括以下特點(diǎn)：

1、 可調(diào)節(jié)的電池內(nèi)阻仿真特性;

2、 nA級(jí)電流測(cè)量;

3、 無縫量程技術(shù)實(shí)現(xiàn)3A至80nA超大量程覆蓋;

4、 高達(dá)200 KHz(5us)電流采樣率，精確測(cè)量脈沖電流;

5、 可視化電流測(cè)試軟件，電流測(cè)試與操作同步測(cè)量;

電壓、電流的數(shù)據(jù)記錄儀，保持50KHz速度的同時(shí)，可以記錄長(zhǎng)達(dá)1000小時(shí)的數(shù)據(jù);

二、案例分析——手機(jī)耗電性能評(píng)估

N6705B具有200KHz(5us)的電流采樣速率，同時(shí)采用安捷倫創(chuàng)新的無縫量程切換技術(shù)，實(shí)現(xiàn)28比特ADC分辨率，可輕松實(shí)現(xiàn)在3A至80nA的大電流和小電流同時(shí)測(cè)試。

同時(shí)，N6705B的示波器模式可以直接觀察電壓和電流的實(shí)時(shí)波形，數(shù)據(jù)記錄儀功能可以進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的電流及電壓記錄。配套的14585A軟件具有更加強(qiáng)大的分析功能，可以獲取電壓或電流的最大最小值，平均值，及消耗的功率和能量。

下圖是一個(gè)GSM手機(jī)發(fā)射時(shí)的電壓和電流波形，最大電流1.9A，此時(shí)電池電壓瞬態(tài)下降約0.3V，兩個(gè)脈沖間隔4.6ms(GSM無線幀，8時(shí)隙)。即使一個(gè)GSM脈沖(667us)也能進(jìn)行精確測(cè)量，分析出其功率組成部分。

數(shù)據(jù)記錄儀功能可以讓我們 輕松 看到 電流隨著 手機(jī)的不同操作的變化，把手機(jī)操作和電流同步起來，測(cè)試和分析手機(jī)不同操作的耗電變的異常的簡(jiǎn)單。

以下是一組包括顯示屏亮度、手機(jī)發(fā)射功率、拍照、接收一條SMS短信的耗電案例!!

以前需要數(shù)小時(shí)、甚至數(shù)天才能完成的任務(wù)，現(xiàn)在只需要幾分鐘就能完成，更多的測(cè)試分析案例等待著您來實(shí)現(xiàn)…….

——如果有多種顯示屏可以選擇，其耗電的性能應(yīng)該是重要的一個(gè)選擇參數(shù)。

N6705B還可以支持電壓，電流表功能，可以測(cè)試手機(jī)正常操作條件下的電池 實(shí)際真實(shí) 的電池容量。

電池耗盡測(cè)試應(yīng)用

針對(duì)待測(cè)件使用時(shí)間最真實(shí)客觀的測(cè)試就是使用它的電池配合測(cè)試

? 記錄電池耗盡過程中電壓和電流值，以便了解待測(cè)件和真實(shí)電池作為一個(gè)整體的運(yùn)行情況

? 在這里N6781A作為一個(gè)單純的測(cè)量設(shè)備進(jìn)行電池耗盡測(cè)試：

- N6781A保持輸出為零，作為一個(gè)無電壓降的電流表，消除所有可能的電壓降，最準(zhǔn)確的測(cè)量環(huán)路里的電流值

- N6781A額外提供的電壓表端口可以用于監(jiān)視記錄電池的輸出電壓值變化

手機(jī)耗電再小，如果沒有好品質(zhì)的電池，待機(jī)時(shí)間也無法持續(xù)很長(zhǎng)，同樣的手機(jī)，相同的用戶使用，1500mAh的電池肯定比1000mAh的電池待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)。

三、典型配置

? N6705B 主機(jī) x 1臺(tái)

? N6705B-056 14585A 軟件License許可;

? N6781A SMU模塊 x 2臺(tái)