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发布时间: 2020 - 05 - 27
2020注定是不平凡的一年!美股4次熔断,疫情让股神巴菲特也感叹「活久见」;但疫情期间网上流传的一个视频爆表了:被防护服包裹的医生戴着智能头盔,把实时影像直接传到后台的专家会诊团队;机器人不知疲倦地在给每个病房送药;无人机在空中提醒着聚集的人群; 更有小萌机器人帮主人上街买菜…这次疫情,让我们重新认识了,物联网和人工智能潜在的巨大市场价值!或许,股神鹰一样的眼神,也在这个市场中寻求最大的潜力股。我们可以任意猜想,他的下一目标是在哪里呢?优化物联网终端和智能设备的功耗和续航能力是产品成功的关键,特别是应用于超长年限和难以维护的物联网应用场景。如埋在水泥下的停车场感应装置、远洋海洋水文和气候监测系统。维护简单、但数量巨大的物联网场景、如智能电表、水表、气表等千家万户的场景。功耗和续航性能也不容忽视,因为维护成本同样让企业难以承受。无线性能和功耗测评是物联网终端产品设计验证的重要工作,也是最容易出现问题的环节。在2月份是德科技公众号给大家分享了《物联网产品的研发测试整体方案》文章,给工程师小伙伴们介绍了这套研发神器,全面评估产品的射频特性和功耗,估计大家还记忆犹新。今天,我们来更深入地谈功耗问题。过去两年,我们帮助了众多工程师服务评估了他们的产品功耗,包括终端、器件模块、芯片、运营商等等,要求也是千差万别,真可谓八仙过海各显神通。但万变不离其宗,我们概括总结为“功耗优化的三件套”思维。因此,工程师小伙伴们要设计出长续航时间的产品,考虑不仅有硬件设计,还要有软件和电池。我们来看下图,这是一个典型的物联网终端的电流工作状态,我们依次给伙伴们三个提示:第一个提示:从图上可以看出,物联网终端的电流以极低的占空比的脉冲电流形式出现,平均电流只有8uA,但峰值电流高达11mA,而出现峰值电流时,由于电池内阻的影响,电池的端电压会有明显的下降。以此类推,如果峰值电流更高,如智能门锁开...
发布时间: 2020 - 05 - 26
在使用有源探头进行测试时,最容易出现的错误就是超出探头的动态范围使用,我们也经常收到客户的电话,说同时使用有源探头和无源探头测同一个信号,有源探头的电压低于无源探头,究其原因,大部分情况下都是因为对动态范围和耐压范围的理解错误造成的。以是德科技N2795A有源探头为例,其耐压范围是正负20V,输入动态范围是正负8V,偏置范围是正负8V: 输入动态范围的定义是输入动态范围是指探头所能测试的在示波器屏幕中心线上下的电压范围,比如±2.5V动态输入范围的探头,只能测量示波器屏幕中心线上下2.5V范围内的电压,如果输入信号波动超出这个范围,反映在测量波形上来说就是波形被削波,测量的幅度偏小。根据定义,也就是说使用N2795A的探头时可以测量示波器屏幕中心线上下8V内的波形:而当我们直接测量0-16V的正弦波时,由于波形超出了屏幕中心线8V以上的范围,就会造成波形失真,使得测试结果偏低。此时就要用到探头/示波器的偏置能力: 偏置能力的定义是:偏置能力是指能够把0V电压基准线调整到和示波器屏幕中心线电压差的能力,根据信号的直流分量设置合适偏置,可以把具有直流分量的动态信号调整到示波器屏幕中心线附近,以满足探头动态输入范围的要求; 比如上面失真的测试波形,如果把波形设置为8V的偏置,使得波形继续显示在屏幕中心,就可以正确的测试0-16V的正弦波电压:因此,探头的最大输入电压并不一定是可测量电压范围,可测量电压范围应该是其动态范围加上偏置范围,当然,这个时候要合理使用偏置设定,使测试波形永远显示在其动态范围内。------转自是德科技
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发布时间: 2019 - 08 - 21
如果您需要捕获的信号是低占空比脉冲或猝发信号,并且信号之间有较长的空闲时间(例如封包串行数据),那么配有分段存储器的示波器可以有效地延长时间并提高以较高采样率捕获的串行数据包数量。所有示波器都具有数量有限的采集存储器。您应当知道,示波器的存储器深度决定波形时间和以特定采样率捕获到的串行数据包数量。您可以将示波器的时基设为很慢的时间 / 格设置,以便延长捕获时间间隔并增加串行数据包数量;但是当时基设置超出基于最高采样率下的最大时间间隔时,示波器便会自动降低采样率。在这种情况下,示波器无法提供精确的水平和垂直波形细节(基于示波器的指定带宽和最大采样率)。为什么需要分段存储?如果需要捕获较长时间和更多的串行数据包,同时仍在高采样率下进行数字化处理,只需购买配备更深存储的示波器即可。然而,配有千兆级采集存储器的示波器非常昂贵。如果需要采集的信号在重要波形分段(例如低占空比脉冲或串行数据包猝发)之间具有较长的信号空闲时间,那么具有分段存储器采集功能的示波器是更为经济的解决方案。【捕获时间 = 存储深度 / 采样率】通过将示波器的可用采集存储器划分为较小的存储器分段,分段存储采集模式可以有效地延长示波器的总采集时间。示波器可以在高采样率下,有选择性地针对被测波形的重要部分进行数字化处理。由此,示波器能够以极快的重新准备时间捕获很多的连续单次波形,同时不会错过重要的信号信息。
资讯 News

IoT终端功耗优化之路:uA级电流时90%效率DC-DC的测评

日期: 2020-05-27
浏览次数: 66


2020注定是不平凡的一年!

美股4次熔断,疫情让股神巴菲特也感叹「活久见」;

但疫情期间网上流传的一个视频爆表了:

被防护服包裹的医生戴着智能头盔,

把实时影像直接传到后台的专家会诊团队;

机器人不知疲倦地在给每个病房送药;

无人机在空中提醒着聚集的人群; 

更有小萌机器人帮主人上街买菜…

这次疫情,让我们重新认识了,

物联网人工智能潜在的巨大市场价值!

或许,股神鹰一样的眼神,

也在这个市场中寻求最大的潜力股。

我们可以任意猜想,

他的下一目标是在哪里呢?


IoT终端功耗优化之路:uA级电流时90%效率DC-DC的测评



IoT终端功耗优化之路:uA级电流时90%效率DC-DC的测评
IoT终端功耗优化之路:uA级电流时90%效率DC-DC的测评

优化物联网终端和智能设备的功耗和续航能力是产品成功的关键,特别是应用于超长年限和难以维护的物联网应用场景。

如埋在水泥下的停车场感应装置、远洋海洋水文和气候监测系统。维护简单、但数量巨大的物联网场景、如智能电表、水表、气表等千家万户的场景。

功耗和续航性能也不容忽视,因为维护成本同样让企业难以承受。





无线性能和功耗测评是物联网终端产品设计验证的重要工作,也是最容易出现问题的环节。

在2月份是德科技公众号给大家分享了《物联网产品的研发测试整体方案》文章,给工程师小伙伴们介绍了这套研发神器,全面评估产品的射频特性和功耗,估计大家还记忆犹新。



IoT终端功耗优化之路:uA级电流时90%效率DC-DC的测评

今天,我们来更深入地谈功耗问题。过去两年,我们帮助了众多工程师服务评估了他们的产品功耗,包括终端、器件模块、芯片、运营商等等,要求也是千差万别,真可谓八仙过海各显神通。但万变不离其宗,我们概括总结为“功耗优化的三件套”思维。

IoT终端功耗优化之路:uA级电流时90%效率DC-DC的测评


因此,工程师小伙伴们要设计出长续航时间的产品,考虑不仅有硬件设计,还要有软件和电池。



我们来看下图,这是一个典型的物联网终端的电流工作状态,我们依次给伙伴们三个提示:


第一个提示:


IoT终端功耗优化之路:uA级电流时90%效率DC-DC的测评从图上可以看出,物联网终端的电流以极低的占空比的脉冲电流形式出现,平均电流只有8uA,但峰值电流高达11mA,而出现峰值电流时,由于电池内阻的影响,电池的端电压会有明显的下降。以此类推,如果峰值电流更高,如智能门锁开锁瞬间,电流可能大于1A,智能机器人可能峰值电流更高,这样就会造成电池端电压更大的跌落,从而触发关机。


因此,这是第一个提示:如果只按照平均电流工作电流和电池标称电量来预估续航时间,很可能会是南辕北辙。


第二个提示:


IoT终端功耗优化之路:uA级电流时90%效率DC-DC的测评

物联网的功耗还与以上电流脉冲的出现的频率直接相关,而这些脉冲频率、进入PSM超级省电模式,唤醒周期等均由软件工程师设定的时钟(Timer)决定。如上图所示,NB-IoT两次PSM唤醒时间间隔最长可达310小时,Timer周期越长、当然就越省电。


所以,第二个提示是:软件工程师帮你优化功耗更省力!


第三个提示:


下面进入第三个提示:正是因为物联网终端大多时间都在休眠和省电模式,所以就有人想到了设计即使在超低功耗(uA微安级电流输出)时,也能实现高达90%效率的DC-DC电源模块,真可谓“武装到牙齿”!

IoT终端功耗优化之路:uA级电流时90%效率DC-DC的测评相信这点会颠覆大家使用电源管理芯片或模组的认识:绝大部分研发工程师更关心的是高功率下的效率,几乎不太在意微功率时的效率。但物联网终端的耗电特征是高达99.99%时间都在uA微安电流,效率低的电源模块必将消耗更多的电池能量。



更大的挑战是如何测量评估这种微功率DC-DC电源产品:如何实现nA纳安级待机电流和吸收uA级电流的精确拉载?


这就是第三个提示:适用于微功率DC-DC评估测试的方案


适用于微功率DC-DC评估测试的方案


 方案#1:

直流源分析仪N6705C+N6784A源表模块


IoT终端功耗优化之路:uA级电流时90%效率DC-DC的测评

如前所述,N6705C直流源分析仪配备N6781A模块,是大家熟知的物联网终端功耗分析的行业标杆。但针对uA微安电流的拉载,N6784A模块具有更低的电流设定量程,其分辨率0.1uA电流输出,同时可测量低至8nA的电流测量。


 方案#2:

B2902A/B2912A双通道SMU源表


IoT终端功耗优化之路:uA级电流时90%效率DC-DC的测评

B2900系列源表定位为二极管、三极管等半导体器件测试的平台,具有低至10fA(10-5 nA)分辨率,同时B2902A/B2912A双通道单台仪表即可完成DC-DC的测量。

IoT终端功耗优化之路:uA级电流时90%效率DC-DC的测评

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------转自是德科技

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