高端功耗仪器设备价格普通都非常高,而且基本都是由海外公司研发,为了打破高精度功耗测试仪器的海外进口垄断,由国内Egteks公司打造的第一款低功耗测试设备mPower1203设备在测试精度,采样率上已经接近国际顶级设备的水平。5 F8 e+ p! j: n+ g/ T( ~3 K
便携性上完全秒杀所有同类产品。 v$ y" q4 F" u
简单介绍两种仪器:
# g& a0 n6 c2 l% e3 a Egteks mPower1203设备是一款集便携式直流供电、高精度电流测试、动态电流波形显示分析以及高性价比为一体的直流分析电源,配合自带的软件工具,可实现待测产品/电路的动态功耗测试评估及分析,同时小尺寸的身材具有非常好的便携优势。
( M! v, A% F9 w9 K D# A- P
5 B v) J% J* _. d
6 K: @" E0 j f) M% O+ S$ x* y' K9 `5 m( ^! [% D' Y+ [+ _2 I- w
; b' B/ C. q ~0 Y% o' C- r
Keysight N6705直流电源分析仪是低功耗评估设备中知名度最高的一款测试设备。当然其价格也是前者的几十倍,它具有非常丰富的功能,将多达4个先进电源与数字万用表、示波器、任意波形发生器和数据记录仪功能融为一体,可以显著提高为被测器件提供和测量直流电压和电流的效率。6 s- k4 D! m( G, R
6 ^( c {: j7 h+ I2 Q. T9 }1 E
, M* _6 M5 d- d! `1 |# i/ _& B
J- V+ _5 n6 m. G( E" P: b; H7 a' t动态低功耗测试评估:
: a3 s9 s( a4 E7 n 使用KEYSIGHT N6705仪器测试一款智能穿戴设备的电流波形,同时使用Egteks mPower1203的电源功能和电流表功能下的Auto模式和Precision模式分别进行相同测试操作。
) S" m, I4 V$ e9 x K$ f. T1. 如下图所示,获得两种仪器测试结果,得出穿戴设备的两种状态下的动态功耗(状态1:IDLE;状态2:SLEEP)。- _: I8 s. T% H$ P% ~
2. 将Egteks mPower1203测试值与N6705仪器测试值进行对比,查看两者的测试差异。
B) e F& }% V3 _% U; R% R, I! m$ ^- ^6 I& }
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- B( J$ M; w, \+ _* q6 K
% g( C. a0 L$ {3 b) o7 {测试现场图:% O* O; s$ A% {' P& w; X
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测试数据对比:
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9 |: b6 A* S- h0 Q) r1 m
; D4 U+ y2 Q5 \+ Y( h$ u测试数据结论:
9 B7 R' Y0 g6 U- C/ N1.KEYSIGHT N6705仪器的3次测试数据中,由于测量的是动态电流,所以相互之间也会存在一些差异。1 p* v% _! s* b' C
2.Egteks mPower1203的电源功能和电流表功能下的动态电流测试数据,与KEYSIGHT N6705仪器的测试数据非常接近,平均相差值在2uA左右。
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动态电流测试波形图:
- G. t4 W* o( I0 f% Y+ P' [. t使用KEYSIGHT N6705仪器对测试3次,获得3组测试数据:0 U3 C5 T, I# D( R- }" \& u
Test1 Figure4-1 Q, T) R" n7 ?- m* L2 [
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Test1 Figure4-2) c! W3 l) h+ z- G4 v" J. _5 g
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' R& M) n+ ?& V3 K$ K0 w1 ~Test2 Figure4-3
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6 C' @; m/ R# M& z. `. L. I; m, _2 d( `! S3 `
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Test2 Figure4-4
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/ _3 e( r y# W0 C! T( ]Test3 Figure4-5: H- F2 Q% J/ P0 F$ N( M
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7 S1 g7 Z1 N2 A" W3 ZTest3 Figure4-6
1 ]# q2 b2 p" a. v4 r4 k# j' r2 Q$ j$ ~* J2 L, p4 \( v. _
2 H' [7 C& r; c! ^, B y$ V( z6 V7 k# _5 y k
5 z: Z3 W* W! K1 V& K使用Egteks mPower1203电源功能对设备进行供电及电流测试:
) A; T9 p0 b0 P& `: iAuto模式 Figure4-7; ]& R, z8 \9 Q, X( R
3 a9 t& i; h0 u" _8 D% G, H1 z) v
0 A9 C* L5 R! R8 X4 e% `6 ^2 H7 D; A2 p. I7 q- X5 W/ X) s6 B0 k
) j1 f- H* K p6 q; aAuto模式 Figure4-89 o& i8 Z" q# G' N( M# }
- o1 m4 ^4 X/ @* p
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& M$ |" B p; }
1 B$ @/ S4 y, N* F- g6 B
Precision模式 Figure4-9
7 }" j: g8 \3 N) i o
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1 h+ g$ j9 l8 G" t9 @! UPrecision模式 Figure4-101 r8 `! e# M, E
& p6 S6 M! o7 e- y, h, ]$ r
: A" y( h; G; H! D8 W# `. U" s5 H
- D6 U! f, O; n
; J! `; Q8 W, O, M( y9 O使用Egteks mPower1203电流表功能对设备进行电流测试:0 U [$ W5 U8 Z
Auto模式 Figure4-11- O0 _* \ |, H5 |1 `
& q' r0 a( z. [3 c
! q2 d) W$ P* R3 ~' G# S
) u" f: a. N' G6 X1 m; t2 k
% P9 @5 i3 k3 ~3 F5 K$ l8 E8 \
Auto模式 Figure4-12) z( @2 ]. q$ K' q7 r! ]: I
* I2 p0 e1 U4 t. D+ s/ _
+ s3 z1 `- c* h7 F- W0 a
8 d- q" Q- @: S, N/ M! e, N
# J! e, P) N6 k) Q. t/ L! [' jPrecision模式 Figure4-133 ?' O, `1 f7 v. c
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( N. v$ E: R1 W( ]
6 I+ D" M! ?6 q0 I7 D
! N2 p9 Z& R0 H* D
Precision模式 Figure4-14, o4 X& m. r* Y# M* ?
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静态负载测试评估:6 ]2 f% X$ f+ v$ }
为了进一步验证Egteks mPower1203的测试精度,我们使用100kΩ、10kΩ以及1kΩ的电阻负载来验证其真实的电流精度。5 n5 p5 z2 t3 A9 Q# \% g
将mPower1203设置成电源功能,分别输出0.6V/1V的电压,加载在三种不同的电阻负载上,测试流过的电流,该为下表中的实测电流。由于电阻和输出电压都有误差存在,所以我们使用福禄克万用表(Fluke 18B+)串入测量出实际电流,对比实测电流和实际电流就可以得出相对的精度。
: A; G/ Z. t' U0 i# L, y8 }: e 对于uA级别的电流,mPower1203规格书中提到的是±0.5%±2uA,可以看出测试的数据是和规格书描述一致的。; k- j, p, C3 t8 G& ]1 H4 m
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7 h" Y' c# o4 R. R( T
Precision模式 P-1! {3 K6 I: N, e, x% p9 Q
4 E7 Y9 ~6 O$ T* J u7 O& ^) T
2 x9 P6 k% Q; `+ i9 J D. z4 V) C8 B5 W8 H2 F. d4 P& z7 W
: n/ f- G) t! m6 X1 X4 }Precision模式 P-2! u! H' ^/ ^# n1 N' ?5 y
- \7 R9 M$ a6 O5 r$ E
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9 N/ q: \0 c; L( |6 B9 i7 P
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Precision模式 P-37 A, k% q+ F6 P* a
2 O6 ]* i( S) Z: C j
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Auto模式 A-4
: g, M. O3 F! e/ c( W: t0 @' }$ L$ Z% |' X* w: e2 ]8 s7 A& [
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# { u0 G4 c: [( j* V0 _/ BAuto模式 A-5- }' }7 K5 l; o
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* \& h% c/ l! A1 k9 V; | * V4 [6 m" X) n& m; z* q$ l3 j3 Y
Auto模式 A-6
% Z' J, X, S7 o/ O# @; {4 j6 d/ q7 P* W8 G; z' H2 y. ?7 J
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; D- j/ J/ h1 c. u; ] * M2 L, V: n4 h/ C5 D T+ D# _0 m4 d
总结:/ M; o9 d0 q- J Q9 D# r+ o d( ^: c
从对比的数据和过程来看,Egteks mPower1203的精度的确不错,对于研发设备经费有限的中小企业是一个很好的选择。% C+ Y, z: `/ R- s; O
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