IoT設備休眠模式電流測量指南

在IoT設備活動的所有階段 (從休眠模式到接收和發(fā)射模式) 同時測量從uA到A范圍內(nèi)的各種電流大小。

高達九位數(shù)的高動態(tài)范圍電流測量

長電池壽命對現(xiàn)代IoT和移動設備至關(guān)重要。為了盡量維持低功耗，這些設備通常處于功耗極低的特殊休眠模式，正常功耗或高功耗的活動時間非常短。要確保設備贏得市場，必須在早期開發(fā)階段優(yōu)化設備功耗。設備功耗需要進行精確測量，而這需要使用精密的探頭解決方案。這類探頭必須能夠測量uA甚至是nA范圍內(nèi)的極微弱電流，以及高達數(shù)安培的大電流。此類高達106甚至是109的高動態(tài)范圍對所有測量設備都是一種挑戰(zhàn)，數(shù)字萬用表、電流探頭或源表可能無法滿足此要求。

多通道功率探頭

RT-ZVC02/-ZVC04多通道功率探頭非常適用于低功耗設備的電池壽命測量。此類探頭具備高動態(tài)范圍和高分辨率，可同時測量移動設備所有活動階段的電流。要使用多通道功率探頭，需要借助RTO6或RTP示波器。RT-ZVC02/-ZVC04多通道功率探頭可提供至多四路電流和四路電壓輸入通道，且每個通道具備18位ADC分辨率，因此能夠在高動態(tài)范圍內(nèi)分析電流消耗。三個內(nèi)置精密分流器和一個外部分流器模式與可切換的增益因子相結(jié)合，有助于優(yōu)化輸入電流范圍。

外部分流器模式有助于同時測量不同的電流大小。它支持極高的動態(tài)范圍和垂直分辨率。在外部分流器模式下，可將RT-ZVC02/-ZVC04多通道功率探頭的兩個電流測量通道連接至相同的分流電阻。

兩個通道具有不同的操作靈敏度，能夠檢測所有活動階段的常規(guī)電流特性，以及以高精度檢測單個活動階段的電流細節(jié)。

單次采集中的整體與局部顯示

使用18 Ω外部分流器對低功耗藍牙 (Bluetooth LE) 設備進行High-side 電流測量，并獲得截圖所示結(jié)果。上方跡線顯示整個廣播活動期間的電流、測得的最大電流 (Max) 以及耗電量 (Area)。使用RT-ZVC04外部分流器模式的低靈敏度設置 (450 mV) 記錄測量結(jié)果。下方跡線使用 RT- ZVC04的相同分流電阻以及高靈敏度設置 (45 mV) 同時捕獲。放大視圖有助于用戶觀察電流跡線上的最微小細節(jié)。盡管在此設置下，電流峰值擴大了設備的測量范圍，但在選通測量中可以解析并測定微弱的休眠電流約為1.2 μA (Mean)。

相同電流信號的放大和縮小視圖 (在Z1I1和Z1I2 測量中設置不同的靈敏度)。

結(jié)論

RT-ZVC02/-ZVC04多通道探頭具有高動態(tài)范圍，可檢測微弱電流。外部分流器模式支持以不同的靈敏度執(zhí)行相同測量，能夠觀測常規(guī)電流趨勢以及特性細節(jié)。探頭集成優(yōu)質(zhì)探針連接器和焊接式導線，可在一般嵌入式電子測量場景中輕松連接。可用選件包括不同長度的4 mm連接器電纜和BNC型連接器電纜，可以連接標準示波器電壓和電流探頭以擴展電壓和電流測量范圍。

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