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。. j2 c4 M7 t A8 Y9 ^) V, A
便携性上完全秒杀所有同类产品。4 W3 v6 |" A* W0 K/ \$ a
简单介绍两种仪器:4 v9 B$ S, G8 J# P
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。
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2 W) q7 F( v; O1 o; _
/ @& X& [: j# K6 O) g9 g" I( ~5 ]
. P% W. H/ @$ ]% @, O * g* k/ f+ \6 s2 i; `
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。& b) H1 r& m: ?/ I
. e: \9 K' {7 D. V6 f, u" @
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5 P' j$ a$ X% h! ~& v4 T# }# H
动态低功耗测试评估:1 [5 G# r2 M/ O$ C9 Y: q
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。+ e( P5 w, T+ J$ q7 i. @% ^" ~
1. 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)。
6 A! m: p+ _% I2. 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。9 Q! J, n& ] V7 V2 I" D: f7 i
9 M1 c" W! `, B
& X( ?3 c) q$ w+ d
- W4 G) I. O: M: y& M7 j+ m
9 ]. `6 a% Q, \. Y( `; l测试现场图:
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7 b0 S& U5 a8 H8 ?$ Y6 F1 R# Q& Y* T
6 V. M' U; T$ k' s5 x* N" y% b) S" o3 R9 f' f) H( ]# f/ C
测试数据对比:
5 t" L$ N# w; I2 l" F8 g2 k f Q0 G- R
I8 b/ K2 P+ j, W- Z& j
f# M5 l5 n9 i
o4 C" k* ]" J% r2 h( d9 |
/ k+ ^& a' T9 E" R测试数据结论:
9 \0 s9 D" g" t1.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。( J; ^& W/ i" ^, Y3 K
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。
! y; W+ R$ i: s 4 j! Y! L1 o& w' k2 R
动态电流测试波形图:+ H/ C+ o1 N' }* p
使用KEYSIGHT N6705仪器对测试3次,获得3组测试数据:
( D5 w$ X# _$ }. ^/ @/ |Test1 Figure4-1
' t$ m0 w& B0 }9 |1 p& }& V5 o
4 j( U# D1 h0 {/ {7 W1 k
5 p x/ F& G4 {/ E1 w) e
+ D u9 u, p8 i3 f% p$ l
# c0 \. x) }9 B' ^5 \4 YTest1 Figure4-2) U Q0 {& v2 J/ U$ h
3 Y s, b+ x n% X
3 I+ U1 I# m+ ?+ V! p9 p
. Y+ F* r0 j' z5 J, |: V" `0 A: P # F1 [0 g9 t% f* }
Test2 Figure4-3
* C8 C4 R" {4 G2 P
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8 _, j) h' G( I0 x' k n( G% S l# u* \4 R6 B; }5 @
7 S* m. Y# y0 {
Test2 Figure4-4; q& l* d- L& C+ ?( c
, N; j7 ]6 M% X
% W, Z, p0 Z7 Y4 B! C5 u" W0 {9 }
, [& c l- D9 l: C3 b J7 N- x0 O3 r9 A$ z- Z2 Y
Test3 Figure4-5
* F$ F* x; r7 f+ q6 _/ z( @$ E9 {. ^) `4 G
* A/ H. X. b. e
3 U4 F1 Q, P7 R6 k% C& _0 N 8 ^3 M- M( x. t& H! N5 U
Test3 Figure4-6- P6 }! I* m" h8 Y/ q
: t% W1 r5 m2 g+ s! a# u8 i% M
" f# @1 I* A! L1 `* [& _/ I6 y1 L- i# W- r: a8 z) U* P" K6 G
1 [% d8 i: q" m9 d& E3 e$ \- Z使用Egteks mPower1203电源功能对设备进行供电及电流测试:4 o3 }% H0 ^; e: J, |) @
Auto模式 Figure4-7
4 Y4 X3 Y m& x S" W5 y9 u% b7 {1 h4 F0 o# F4 u
$ Q& v6 M& m4 }
2 a& ]0 c- H1 i r! J
8 r+ t* x+ c( w2 K7 hAuto模式 Figure4-8
& h6 J- e5 ^) C" f% ~% Q& J, D; a5 w* [
& P/ k: P1 f" S: [( i
/ b2 K9 B8 @* B4 a* O
3 f& ]) g7 G1 `' b! ?- TPrecision模式 Figure4-9, r" d# P* M! G1 H" ~- } d H; R
) L f/ t& v: F9 g/ M
' p$ c. b( |, m. q, C9 D$ m2 L8 M9 W
4 U5 r7 r: C' ~1 F, m2 z* n' B
Precision模式 Figure4-10
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- |) {+ z! F3 Q* Z$ o- s* E6 X f
: D3 q9 G: e+ z' f T0 X' ]
- v' s- P% c: n 0 w# i+ d$ ^. @# [: x* f" V
使用Egteks mPower1203电流表功能对设备进行电流测试:
0 Y4 M5 o0 z1 B5 w0 W" gAuto模式 Figure4-11
- r+ l- P, a/ A1 |8 T4 C# e! O) r" e0 V! Q! Y! K, \1 @7 M
' q, V$ T! P, ?. `: i6 ?( D5 n5 J3 P( ]- @. r& s
) m5 C0 @: N% @, h1 kAuto模式 Figure4-12
- s" g* l# F9 b$ C# P' U' a$ `1 ^0 L
) g( ^+ K j, w! E" q
4 o( t3 x' I0 M9 p5 k0 [
/ U$ p( N: o* _ c; O6 |3 QPrecision模式 Figure4-13
1 `" Q' z7 w5 I7 e+ `. D) n' o- A7 @2 i# F1 Z5 c
q" K% y' B, Q5 s$ @( L/ [; i6 h8 N% P6 B4 N
7 x$ p E* `1 d# }; }7 P
Precision模式 Figure4-14; m3 D; z+ b: `% s h G
: Z9 p3 c; p3 e# G' \3 H8 E
5 g: |9 w3 B% l: C' q9 B
- A$ g8 H; a5 f
1 u) A. n: J) h静态负载测试评估:
6 l, K9 S& g A& ?/ d* x 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。; l( V5 M& a+ s! g, R
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。 7 [9 @( Z: [) U, b. E# n
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。& L# b' H5 \2 \: O- Y: _
# B z& J, Z- g
- ^/ L5 h* p1 o
& Y2 g% Y. [7 x/ h) b8 P! qPrecision模式 P-1
4 W4 x( P7 d/ O- z/ m% D& Y6 O' G, g: r+ _# t: m. M7 \
: U6 x" f8 B3 X& e$ E8 _' n- i
9 q1 T7 S0 K6 y R P3 F
. ?5 ^+ j& o2 Z5 D7 WPrecision模式 P-2/ f1 r- j) q9 t4 \4 _5 Z2 }
1 C9 u( m3 Z* {* F
: q4 L. a, e* b* i# `7 }* K& {
% z, n9 h- k6 ]0 U/ W
1 x& F. }" \8 C7 W6 _Precision模式 P-3
7 S& u0 y* i4 H; D2 A: A2 O" P% B3 R! s
' ^+ Z; n) |" r/ `+ C3 [0 ]4 |# f) x
. u/ N" O4 L' G& S
% B5 V8 ]+ w. uAuto模式 A-4! |) m7 S. n1 X% Q4 v
( X7 D7 [8 x2 ^9 u
9 V3 ^9 |( P6 o1 e2 J
$ W6 W$ {8 v$ U& M% V/ p+ v% C . N( { R" y3 }, K
Auto模式 A-5
: E2 C! L& g7 r. Q# U9 p
7 c& E& n1 D( h: C
+ `9 @0 c) B% _. p" J6 B2 `
2 j8 Y. Y" N1 Y( J. W
9 }; T- E8 t% ]3 u0 e8 |# S) nAuto模式 A-69 @& q' E" _) W0 C+ ^9 a3 w
5 Z( T2 w; S3 k& G$ y& ]% Y+ d
. }3 H2 q. [/ X& U9 q) e+ L" j5 u) J
, F( j4 F% q: P6 e/ R p总结:
Z: j6 r8 ]8 ~9 ^2 @& q* Y 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。+ B8 O! {4 T* n0 T6 |6 q. L, u3 L
4 N" |. k+ z5 j
% D3 v) Q8 `% Q- r
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