如果要分析手機(jī)、無線傳感器、無線穿戴設(shè)備、無線抄表等的耗電特性，首先就需要精確捕獲這些設(shè)備在不同工作狀態(tài)下的電流波形。但這從來就不是一件容易的事情。一種驗(yàn)證電池工作時(shí)間最為簡(jiǎn)單的做法，就是將移動(dòng)設(shè)備視為一個(gè)黑盒子，直接測(cè)量其電池的工作時(shí)間， 或測(cè)量較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的電流消耗，然后根據(jù)標(biāo)稱的電池毫安時(shí)容量推測(cè)出工作時(shí)間。大多數(shù)認(rèn)證測(cè)試只是驗(yàn)證電池運(yùn)行時(shí)間。但這種測(cè)試非常粗略，如果換了一塊電池，或者這重復(fù)測(cè)量一次，結(jié)果就可能大相徑庭。重復(fù)性非常差。
然而，為了優(yōu)化電池工作時(shí)間，通常需要設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)使用幾種不同的測(cè)試方法進(jìn)行深入分析， 這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了僅僅對(duì)電池工作時(shí)間的驗(yàn)證。您不僅需要對(duì)元器件、部件、子電路和電池等進(jìn)行單獨(dú)的表征，而且還需要進(jìn)行綜合測(cè)試。詳細(xì)地表征設(shè)備耗電特性可以更深入地分析器件的工作情況，以便您根據(jù)情況做出權(quán)衡，并優(yōu)化電池運(yùn)行時(shí)間。
無線設(shè)備的電流工作特性是高寬動(dòng)態(tài)變化，占空比很小。因此，在測(cè)量過程中，不僅需要高于100KSa /s 或更高速率的采樣，還需要高于18bit的分辨率，對(duì)電池電流消耗波形進(jìn)行數(shù)字化，以深入的分析提高充足的信息，優(yōu)化電池運(yùn)行時(shí)間。
您可以采用多種方法來獲得精確的波形，其中某些方法具有一定的局限：
l 利用電流探頭和示波器可對(duì)高速波形進(jìn)行數(shù)字化。然而，示波器有限的動(dòng)態(tài)范圍、低精度和高噪聲會(huì)嚴(yán)重限制這種方案的可行性。
l 相比于電流探頭和示波器，高采樣率數(shù)采系統(tǒng)和精確的分流器能夠提供更佳的精度和更寬的范圍。但您必須使用低阻值的分流器，以確保電流峰值時(shí)，分流器電阻造成的壓降保持最小，以便不影響移動(dòng)設(shè)備正常工作。然而，低阻值分流器較小的分流器壓降，會(huì)嚴(yán)重限制電流測(cè)量動(dòng)態(tài)范圍和精度。
l 某些專用的直流電源分析儀結(jié)合了高速數(shù)字化儀和高動(dòng)態(tài)范圍的電流測(cè)量系統(tǒng)，無需使用外部分流器和電流探頭，可以精確地表征移動(dòng)設(shè)備的電流消耗，而不會(huì)出現(xiàn)壓降問題。
例如，圖 1 顯示使用 Agilent N6781A SMU電源模塊14585A 耗電分析軟件測(cè)得的手機(jī)在呼叫過程中的電流消耗。N6781A 是一款專用的電池仿真器直流源模塊，可為移動(dòng)設(shè)備供電，并同時(shí)以超過 195 KSa/s 的高采樣速率和高達(dá)28bit的分辨率，對(duì)手機(jī)工作電流進(jìn)行從納安級(jí)到安培極的無縫隙測(cè)量。憑借高動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍和高速數(shù)字化能力，該電源模塊可以快速、深入地進(jìn)行分析，以優(yōu)化電池運(yùn)行時(shí)間。
通過對(duì)智能手機(jī)進(jìn)行深入分析，可得出：
? 待機(jī)狀態(tài)消耗電流值
? 待機(jī)狀態(tài)持續(xù)時(shí)間
? 待機(jī)狀態(tài)下，激活持續(xù)時(shí)間和電流值
? 發(fā)射狀態(tài)消耗電流和RF功放附加效率(PAE)
? 發(fā)射狀態(tài)電流持續(xù)時(shí)間
以及其它更多的耗電參數(shù)。
借助適當(dāng)?shù)臏y(cè)量功能，電流消耗成為了獲取詳細(xì)信息以優(yōu)化移動(dòng)無線器件電池運(yùn)行時(shí)間的窗口。
