移動(dòng)通訊設備、RFID器件或醫療電子設備的耗電分析

一、應用概述

手機，PAD，便攜式血壓計，不停車(chē)收費E-Card，汽車(chē)胎壓監測等設備都采用電池供電。如何優(yōu)化這些設備的續航時(shí)間，首先就需要準確的測量它們的耗電特性。

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

? 高的電流測量精度

– 微安級休眠電流，甚至nA級漏電流都成為測試需要

? 動(dòng)態(tài)電流變化范圍大：

– 從微安級休眠電流到 安培級工作電流

– 針對不同范圍電流都能提供連續，準確的測量

– 脈沖寬度窄，一般在幾百微秒至毫秒級

? 采樣速率和記錄時(shí)間

– 更快的采樣速率，更長(cháng)的存儲深度

N6705B及N6781A SMU模塊就是針對這類(lèi)應用設計，包括以下特點(diǎn)：

1、 可調節的電池內阻仿真特性;

2、 nA級電流測量;

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

4、 高達200 KHz(5us)電流采樣率，精確測量脈沖電流;

5、 可視化電流測試軟件，電流測試與操作同步測量;

電壓、電流的數據記錄儀，保持50KHz速度的同時(shí)，可以記錄長(cháng)達1000小時(shí)的數據;

二、案例分析——手機耗電性能評估

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(wú)縫量程切換技術(shù)，實(shí)現28比特ADC分辨率，可輕松實(shí)現在3A至80nA的大電流和小電流同時(shí)測試。

同時(shí)，N6705B的示波器模式可以直接觀(guān)察電壓和電流的實(shí)時(shí)波形，數據記錄儀功能可以進(jìn)行長(cháng)時(shí)間的電流及電壓記錄。配套的14585A軟件具有更加強大的分析功能，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(wú)線(xiàn)幀，8時(shí)隙)。即使一個(gè)GSM脈沖(667us)也能進(jìn)行精確測量，分析出其功率組成部分。

數據記錄儀功能可以讓我們 輕松 看到 電流隨著(zhù) 手機的不同操作的變化，把手機操作和電流同步起來(lái)，測試和分析手機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、手機發(fā)射功率、拍照、接收一條SMS短信的耗電案例!!

以前需要數小時(shí)、甚至數天才能完成的任務(wù)，現在只需要幾分鐘就能完成，更多的測試分析案例等待著(zhù)您來(lái)實(shí)現…….

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

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

電池耗盡測試應用

針對待測件使用時(shí)間最真實(shí)客觀(guān)的測試就是使用它的電池配合測試

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

? 在這里N6781A作為一個(gè)單純的測量設備進(jìn)行電池耗盡測試：

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

- N6781A額外提供的電壓表端口可以用于監視記錄電池的輸出電壓值變化

手機耗電再小，如果沒(méi)有好品質(zhì)的電池，待機時(shí)間也無(wú)法持續很長(cháng)，同樣的手機，相同的用戶(hù)使用，1500mAh的電池肯定比1000mAh的電池待機時(shí)間長(cháng)。

三、典型配置

? N6705B 主機 x 1臺

? N6705B-056 14585A 軟件License許可;

? N6781A SMU模塊 x 2臺