智能产品低功耗分析的关键——动态电流的长时间记录技术

在10月31日是德科技的微信公众号中，我们分享了低功耗分析的电流无缝量程切换技术。物联网、无线模块、智能终端、XPU处理器芯片等典型的电流特征， 是在休眠、待机模式下低至纳安至微安级别；而在工作模式下达到百毫安至安培级， 其变化时间从微秒至毫秒， 幅度变化往往在数千倍甚至上万倍。一般的手段无法胜任这种高速、高动态变化电流的精确测试。利用无缝量程切换技术， 提供了高分辨、高速的电流采样能力， 成为了低功耗分析的神器。

但要更全面分析产品的功耗， 还需要对电流进行长时间的记录， 从几分钟到数小时， 甚至数周。例如， 在NB-IoT 的协议中， 定义的两次PSM（省电模式）唤醒时间间隔，其最长可达310小时，那需要多少存储空间才能记录下这310个小时的电流波形呢？

大家都知道，存储深度（采样点个数Sa）= 采样率（Sa/s）X 采样时间（s） ，如果按照200KSa/s的采样率来计算采样点数

采样点数Sa=200K Sa/s x310h X 3600s= 223.3MSa

这是一个非常巨大的数据量! 但对于功耗分析来说，通常工程师比较关心电流的平均值（电池的电量标识为毫安时）, 以及电流的峰值（工作时的最大电流）和最小值(休眠和待机电流)。是否可以在不关心原始波形的情况下，降低数据的数量，同时能精确表征产品的功耗特性？

在是德科技的N6705C 直流电源分析仪中的N6781A 源表模块，采用了独特的长时间数据记录功能(Data Logging)。

这个技术，在启动电流无缝量程测试时，保持最高200KSa/s采样速率，并按照设定的采样周期（Sample period），对采样周期内的采样点进行实时运算处理，提取出最大值、最小值和平均值，再将处理后的数据绘制成趋势图输出。

例如：

例如，如果我们测量时，设定2ms 的测量周期。N6781A 按照200kSa/s 最大采样率进行采样，得到400个采样点。但这400采样点不会全部送出，而是进行运算，得到这2ms 窗口内的最重要的三个值输出，即最大值、最小值和平均值。这样，不仅可以减少99%的数据量，而且完全可以表征产品的功耗特性，并长时间记录数据。

具备长时间数据记录的电源系列，

除了N6781A，N6785A模块外，

还包括全系列的APS 先进电源系统，

以及E36150A经济型电源，

和E36731A经济型电池模拟器。

N6705C/N678xSMU

APS先进电源系统

E36731A 经济型电池模拟器

视/频/演/示

先进电源系统的电流

长时间数据记录仪功能

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原文标题：智能产品低功耗分析的关键——动态电流的长时间记录技术

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