IoT設(shè)備的蓬勃發(fā)展促進(jìn)了越來(lái)越多適用于各種場(chǎng)景的IoT設(shè)備生產(chǎn)，帶動(dòng)了更多廠商加入到研發(fā)與生產(chǎn)IoT設(shè)備的浪潮中來(lái)，但面對(duì)著IoT設(shè)備的電源電流測(cè)試，很多廠商發(fā)現(xiàn)使用常見的儀器難以進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)估。常見設(shè)備往往難以勝任IoT設(shè)備測(cè)試中的電源動(dòng)態(tài)電流測(cè)量與性能測(cè)量，RIGOL提供了實(shí)現(xiàn)IoT設(shè)備電流測(cè)試的測(cè)試設(shè)備與應(yīng)用指南以解決這類測(cè)量難題。

本篇小編將為大家介紹，如何使用DHO4000系列數(shù)字示波器與配套測(cè)試設(shè)備，進(jìn)行IoT設(shè)備電源測(cè)試的電源動(dòng)態(tài)電流測(cè)試與電源動(dòng)態(tài)性能測(cè)量。

案例背景

IoT設(shè)備電源測(cè)量

IoT設(shè)備的一大特征，就是通常使用電池（可充電電池或不可充電電池）供電，在整個(gè)生命周期的工作過(guò)程中，設(shè)備大部分時(shí)間都處在休眠/睡眠狀態(tài)下，電源功耗可以達(dá)到μA量級(jí)，而在非休眠（活動(dòng)）狀態(tài)下，則會(huì)有較大的電流跳變，部分具有4G/5G通信功能的設(shè)備甚至可以達(dá)到A量級(jí)，并且持續(xù)時(shí)間很短。很多情況下，使用可調(diào)電源或者快速響應(yīng)電源難以準(zhǔn)確測(cè)量設(shè)備在一段時(shí)間內(nèi)的平均功耗，甚至無(wú)法采集到設(shè)備的最大電流峰值或者活動(dòng)活動(dòng)狀態(tài)下的電流變化，因此無(wú)法對(duì)電源系統(tǒng)的性能和電池續(xù)航時(shí)間做出準(zhǔn)確的評(píng)估。

除此以外，很多客戶嘗試使用示波器配合電流探頭進(jìn)行采集，但是由于常見示波器的局限性，導(dǎo)致依然無(wú)法準(zhǔn)確的測(cè)試。

·示波器量化位數(shù)較低，以至于使用電流探頭無(wú)法捕捉到休眠和活動(dòng)狀態(tài)下的準(zhǔn)確電流。

·電流探頭的噪聲較大（數(shù)mArms），導(dǎo)致小電流測(cè)量也具有很大噪聲。

·示波器存儲(chǔ)深度較低，導(dǎo)致無(wú)法實(shí)現(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)據(jù)抓取，導(dǎo)致難以分析最終結(jié)果。

部分廠家雖然推出了專用于IoT測(cè)試的相關(guān)設(shè)備，但是由于測(cè)試設(shè)備價(jià)格昂貴，無(wú)法做到通用測(cè)試，導(dǎo)致客戶無(wú)法承擔(dān)相對(duì)較高的使用成本。

產(chǎn)品支持

DHO4000系列示波器

由于IoT設(shè)備電源自身特征，致使其相關(guān)的測(cè)試測(cè)量對(duì)儀器性能存在一定程度的要求，除成本高昂的專用設(shè)備外，若使用常見的一些數(shù)字示波器，往往存在一定局限性，對(duì)于部分測(cè)試內(nèi)容無(wú)法完全滿足。

RIGOL最新的DHO4000數(shù)字示波器的出現(xiàn)，極大地解決IoT設(shè)備研發(fā)在電源測(cè)試中的痛點(diǎn)：

·具有12BIT的量化位數(shù)，提供更大的動(dòng)態(tài)范圍；

·具有500Mpts的超高存儲(chǔ)深度，可以充當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間參數(shù)記錄的利器；

·具有最低18μVrms的本底噪聲，可以準(zhǔn)確測(cè)量微弱信號(hào)。

下面我們就以DHO4000作為核心儀器，以在兩個(gè)常規(guī)儀器難以勝任的測(cè)試條件下進(jìn)行展示：

1. 電源動(dòng)態(tài)電流測(cè)量

2. 電源動(dòng)態(tài)性能測(cè)量

PART 1 電源動(dòng)態(tài)電流測(cè)量 測(cè)試簡(jiǎn)介

電源動(dòng)態(tài)電流測(cè)量

常見的IoT設(shè)備具有μA級(jí)的靜態(tài)（休眠）電流和mA級(jí)別的活動(dòng)電流，使用常見的電流探頭并不能獲得很好的測(cè)試效果，若使用采樣電阻，將需要使用額外的放大電路，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。但是憑借18μVrms的低噪聲，使用DHO4000示波器可以取消所有后續(xù)的信號(hào)放大電路，通過(guò)采樣電阻直接測(cè)量IoT設(shè)備的噪聲。

測(cè)試步驟

電源動(dòng)態(tài)電流測(cè)量要幾步？

測(cè)試環(huán)境搭建

·準(zhǔn)備一臺(tái)擁有較低本底噪聲的數(shù)字示波器，本次選用DHO4804系列示波器；

· 準(zhǔn)備兩根RP系列電壓探頭，本次選用PVP2350系列電壓探頭；

·準(zhǔn)備待測(cè)設(shè)備，本次待測(cè)物靜態(tài)電流約為50μA，活動(dòng)狀態(tài)下工作電流極限值約為60mA電流；

·準(zhǔn)備一顆采樣電阻，選用的阻值大小根據(jù)待測(cè)物的電流大小計(jì)算得出，本次選用1Ω；

·BNC線纜若干。

設(shè)備連接

1. 將DUT與供電電源連接（注意電源極性）;

2. 在回路中接入一顆采樣電阻；

3. 將兩根電壓探頭②同時(shí)并聯(lián)在采樣電阻上，探頭直接連接在DHO4000的通道1和通道2中；

4. 將DHO4000的兩通道的垂直擋位分別設(shè)置為10mV/DIV和100μV/DIV。

▲設(shè)備連接示意圖

正式測(cè)量

1. 據(jù)情況設(shè)定示波器垂直檔位。此次演示中，由于待測(cè)物靜態(tài)電流約為50μA，活動(dòng)狀態(tài)下工作電流極限值約為60mA電流，我們將示波器的垂直檔位設(shè)置為10mV/DIV和100μV/DIV，并打開帶寬限制。

▲ 設(shè)置向?qū)疽?/strong>