N6705B 直流电源分析仪可以快速，精确，全面的测试和分析包括手机终端耗电，电池的容量及内阻

智能手机现状和存在的待机时间短的问题

2012 年 8 月 27 日，工信部电信管理局副局长李学林在公开场合表示， 我国智能手机其出货量达到 1.46 亿部，占手机出货量的 51.9%，已经过了功能机，逐渐成为市场的主流。智能手机（Smartphone)，是指“像个人电脑一样，具有独立的操作系统，可以由用户自行安装软件、游戏等第三方服务商提供的程序，通过此类程序来不断对手机的功能进行扩充，并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入的这样一类手机的总称”。

随着智能手机的价格不断的降低，也使得越来越多的用户投入智能手机的行列，智能手机给广大用户带来的新闻浏览器，天气、交通、商品、影视娱乐、应用程序下载，GPS 和电子邮件等功能。但智能手机目前还存在诸多的不足，最突出的是无线网络的数据速率慢和待机时间端，特别是智能手机的待机时间端问题，相比功能手机的7天10天，智能手机能够待机2天的就算不错了。

智能手机具有开放式的操作系统，安装的软件和运行状态众多，而且移动终端的无线通信模块的电源管理也非常复杂。因此，导致手机的待机时间短的原因就更加复杂，如手机待机状态功耗，通话时间，上网时间，无线信号强弱，GPS 导航，显示屏亮度，各种软件后台运行，电池容量大小等都会影响待机时间。但绝大用户最关心的是手机从上一次充电到手机自动关机或提示电量不足的时间长短。如果时间较短，就会抱怨手机的耗电大，待机时间短，甚至怀疑都应的手机品牌的质量。

如何改善和延长智能手机的待机时间呢？这个问题一直困扰着众多从事手机硬件及软件的开发工程师。

本文介绍的 安捷伦 N6705B 直流电源分析仪可以快速，精确，全面的测试和分析包括手机终端耗电，电池的容量及内阻，手机充电管理及充电器输出性能等所有指标。帮助广大从事手机硬件、软件开发和测试，质量平台和保障等工程师更好的优化，改善和提高智能手机的整体待机时间，让更多的用户选择我们的手机。

安捷伦N6705B手机待机耗电的测试能力

手机终端的耗电测试

N6705B具有200KHz（5us）的电流采样速率，同时采用安捷伦创新的无缝量程切换技术，实现 28 比特 ADC分辨率，可轻松实现在3A至80nA的大电流和小电流同时测试。

同时，N6705B 的示波器模式可以直接观察电压和电流的实时波形，数据记录仪功能可以进行长时间的电流及电压记录。配套的 14585A 软件具有更加强大的分析功能，可以获取电压或电流的最大最小值，平均值，及消耗的功率和能量。

下图是一个 GSM 手机发射时的电压和电流波形，最大电流 1.9A，此时电池电压瞬态下降约 0.3V，两个脉冲间隔 4.6ms(GSM 无线帧，8 时隙)。即使一个 GSM 脉冲（667us）也能进行精确测量，分析出其功率组成部分。

数据记录仪功能可以让我们轻松看到电流随着 手机的不同操作的变化，把手机操作和电流同步起来，测试和分析手机不同操作的耗电变的异常的简单。

以下是一组包括显示屏亮度、手机发射功率、拍照、接收一条 SMS 短信的耗电案例！！ 以前需要数小时、甚至数天才能完成的任务，现在只需要几分钟就能完成，更多的测试分析案例等待着您来实现…….

软件默认的显示屏亮度等级，该如何设置？？

——如果有多种显示屏可以选择，其耗电的性能应该是重要的一个选择参数。

电池充放电容量，内阻，循环充放电寿命测试

电池充、放电容量测试

电池充容量测试有两种方法进行，第一种是直接使用电源或负载对电池进行充放电测量； 第二种是使用上述的结合用电终端进行充放电，使用电流，电压表进行测量。

*该软件可以支持 N6700 主机及 N6783A-BAT 模块，可支持 4 通道并行测试，可设置充电模式恒流，先恒流再恒压，设置充电截止电压，充电截止电流等。

电池内阻测试

电池的内阻是指电池在工作时，电流流过电池内部所受到的阻力，它包括欧姆内阻和极化内阻，极化内阻又包括电化学极化内阻和浓差极化内阻。

电池电压 3.60V，充电 1A，电压 3.95V

电池电压 3.79V，放电 1A，电压 3.32V

充电 2A，电压 4.24V；放电 2A，电压 2.77V； 交流内阻测试方法为:  给电池一个 1000Hz, 50mA 的恒定电流,对其电压、电流进行采样处理从而精确地测量其阻值。

N6705B 的 N6781A/N6782A/N6784A 均具有电子负载功能，能够输出频率 1KHz 的电流信号，而且具有同时电压，电流采样功能，可以进行电池内阻的测量。

另外，该方案还可以测试电阻随频率的变化以及电流幅度可以根据电池内阻大小进行调节，频率范围可从10KHz～1Hz,  测试精度 <1mΩ。

*该软件可以使用 N6700B 主机，需要使用 N6781A/N6782A/N6784A 模块，可支持4通道并行测试，可使用充电电流或放电电流。

电池循环充放电寿命测试

电池循环充放电后，电池的容量会随次数的增加而逐渐减少。

*该软件可以支持 N6700 主机及 N6783A-BAT 模块，可支持4通道并行测试，可设置充电恒流充电电流，截止电压，截止电流，放电电流及放电截止电压等。

电池内部保护电路测试

锂离子电池的电压过高或者过低都会造成严重问题，甚至发生爆炸，起火等事件。因此， 需要电池内部具有过压或欠压保护机制。 N6705B 具有很高的输出精度，可以仿真电芯测试电池的保护电路是否正常。

手机充电管理性能测试

手机充电截止电压测试

电池的终止电压对电池的循环使用寿命及电池容量都有就非常大的影响，如电池终止电压如果有 4.2V 改为 4.3V，电池寿命将只有原来的 1/3。而电池电压变化 1%,电池容量相差 8%。

因此，充电环境至关重要，一般电池充电会采用先恒流充电，充电至终止电压 4.2V 后， 再使用恒压模式进行充电。

手机在充电过程中起到指挥官的作用，手机电源管理芯片进行充电恒流、恒压模式的切换，充电电流大小及充电终止电压、截止电流的控制。常规的验证方法是使用手机对真电池来进行验证，一个充电周期就需要数个小时，而且还很难精确的测试切换点的电压及电流变化。 N6705B 具有电池仿真模式，而且可以对仿真的电池电压进行扫描，快速测试充电管理进行测量，数秒钟就能完成需要数小时才能完成的测试。

此外，还可仿真充电输入端的噪声对充电管理的影响，如在充电器端加入1KHz，100mV的正弦波噪声，对充电管理影响如下：

手机关机触发电压测试

当电池电压过低时，会触发手机自动关机，而手机关机电压点的高低也会对电池容量是否充分发有较大的影响。

N6705B 具有电压任意波形模式，其中阶梯电源波形可以让你轻松的实现关机电压点测试和测量。如电压从 4.2V 到 2.2V 扫描，分为 100 个台阶（每个台阶电压变化只有 0.02V）, 如下图测试的关键电压为 3.2002V。

手机充电器电压输出精度、纹波噪声及电流输出能力测试

N6781A 模块具有电子负载模式，可以工作与 CC 恒流负责模式，可以对充电器的输出能力进行测试，包括输出电压精度，输出电流能力，输出电压纹波噪声等。

输出电流-500mA 时，输出电压为 5.15V.

在 0-500mA 脉冲电流时，输出电压波动非常大。

N6705B 直流电源分析仪介绍及配置

N6700 直流电源及电源分析仪介绍