是德科技提供独特的动态电流的长时间记录技术——智能产品低功耗分析的关键

2024-02-22 是德科技KEYSIGHT公众号
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是德科技之前的文章中,我们分享了低功耗分析的电流无缝量程切换技术。物联网、无线模块、智能终端、XPU处理器芯片等典型的电流特征, 是在休眠、待机模式下低至纳安至微安级别;而在工作模式下达到百毫安至安培级, 其变化时间从微秒至毫秒, 幅度变化往往在数千倍甚至上万倍。一般的手段无法胜任这种高速、高动态变化电流的精确测试。利用无缝量程切换技术, 提供了高分辨、高速的电流采样能力, 成为了低功耗分析的神器。


但要更全面分析产品的功耗, 还需要对电流进行长时间的记录, 从几分钟到数小时, 甚至数周。例如, 在NB-IoT 的协议中, 定义的两次PSM(省电模式)唤醒时间间隔,其最长可达310小时,那需要多少存储空间才能记录下这310个小时的电流波形呢?

大家都知道,存储深度(采样点个数Sa)= 采样率(Sa/s)X 采样时间(s) ,如果按照200KSa/s的采样率来计算采样点数


采样点数Sa= 200K Sa/s x 310h X 3600s = 223.3MSa


这是一个非常巨大的数据量! 但对于功耗分析来说,通常工程师比较关心电流的平均值(电池的电量标识为毫安时), 以及电流的峰值(工作时的最大电流)和最小值(休眠和待机电流)。是否可以在不关心原始波形的情况下,降低数据的数量,同时能精确表征产品的功耗特性?


在是德科技的N6705C 直流电源分析仪中的N6781A 源表模块,采用了独特的长时间数据记录功能(Data Logging)。


这个技术,在启动电流无缝量程测试时,保持最高200KSa/s采样速率,并按照设定的采样周期(Sample period),对采样周期内的采样点进行实时运算处理,提取出最大值、最小值和平均值,再将处理后的数据绘制成趋势图输出。

例如:

例如,如果我们测量时,设定2ms 的测量周期。N6781A 按照200kSa/s 最大采样率进行采样,得到400个采样点。但这400采样点不会全部送出,而是进行运算,得到这2ms 窗口内的最重要的三个值输出,即最大值、最小值和平均值。这样,不仅可以减少99%的数据量,而且完全可以表征产品的功耗特性,并长时间记录数据。


具备长时间数据记录的电源系列,除了N6781A,N6785A模块外,还包括全系列的APS 先进电源系统,以及E36150A 经济型电源,和E36731A经济型电池模拟器

N6705C/N678xSMU

APS先进电源系统

E36731A 经济型电池模拟器

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系列,2000 X 系列,4000 X,33511B,N5166B,EDU36311A,N3300,4104A,E36234A,2022A,N7900,D3000USBB,DSOX-2WAVEGEN,N2820A,U3810,U2600,33510B,U2020 X 系列,N443XD 系列,3014G,33522B,BV9200B,EDU34450A,3498A,E36200 系列,34950A,U9428A SP8T,E36233A,CXG X,EXG,N8480 系列,L2060 X 系列,AC6903L,N2843A,RP7936A,E36100B,AC6903H,EXR,B2900B 系列,D4000PWRB,33521B,N9962A,RP7962A,EPM 系列,3000G X,1000 X 系列,P9377B,AC6804B,EXG X 系列,E4982A,DAQM905A,DAQM909A4,N9950B,N9950A,N8740A,D3000GENB,E36200A,E36103B,N6791A,E 系列,N2842A,AC6912L,B2980B 系列,AC6912H,N9951A,33520B,RP7973A,RP7961A,N2841A,N7007A,53131A,P9243A,P937XA,P937XB,E4981A,U2741A,N9323C-TG7,N9951B,34972A,E36102B,N6790A,EDU33210A 系列,E36320A,N8741A,AC6802B,RP7972A,4000 X 系列,U2000 系列,U9424A,P9240AWGA,P924XA,S254A,E3600 系列,DAQM903A,N9960A,53200 系列,E36311A,N8762A,6000X,E36105B,U7104N,N6781A,U9424C,U2000,U9424B,N2876A,U7104F,E3641A,U2060 X 系列,U7104E,EXR254A,U9428B SP8T,RP7983A,N3300 系列,N7550 系列,AC6803B,DAQM904A,N8900,U2751A,84904L,34970A,N9961A,E36104B,CXG,E36150 系列,N6792A,P 系列,E3640A,DSOXBODE,AC6800B,N2874A,EDU33211A,RP7942A,6002A,BN9963B,E3600,S054A,1000 X,U7106N,E36313A,DAQM900A,L2060 X,U9422B SPDT,DSOX,U7106F,U7106E,N8756A,DSOX2MSO,J7204B,N8732A,E36150A 系列,N8950A,U3851A,EXR058A,RP7941A,AC6801B,10070D,P9384B,D4000AUTB,N2752A,EDU33210A,RP7953A,BN9962B,DAQM902A,U2761A,34980A,E36300A,E36312A,N6782A,DAQM901A,U2020 X,E36106B,53220A,N8757A,AC6900 系列,N8733A,D3000PWRB,N8951A,N9952B,RP7952A,N9952A,U7108B,U7108A,P9242A,P9375B,U7108C,P9240GENC,N2751A,P9375A,U9428C,E4980A,U9428B,6004A,33500B 系列,U9428A,N7971A,ENA 系列,D4000AERB,53132A,EXG X,N6785A,B2980B,N6773A,N6761A,N8754A,N8742A,RP7963A,N9953B,RP7951A,EDU33210 系列,N7970A,EDU33212A,P9241A,P938XB,N2750A,N2871A,53230A,N8700,U3810 系列,U9424A SP4T,DSOXT3MSO,S804A,L2050 X,J7201C,J7201B,N6784A,N8755A,J7201A,N8731A,N2870A,8495D,N2797A,N9934B,N2894A,N5770A,8495B,34420A,N70412A,N7973A,E3647A,6000X 系列,10833F,10833G,10833A,10833B,4154A,D6000GENB,10833C,S104A,10833D,N6775A,EXR204A,N6763A,N8736A,N6751A,N8954A,N8930A,EL34143A,E36300 系列,DAQ973A,N7550,EDUX1052A,U8480 系列,N9923A,N2796A,N9935B,3000G X 系列,N9935A,N2893A,EDUX 系列,3052G,U2781A,N5771A,N7972A,EDUX1052G,E36100,PP001A,E3646A,DP0001A,6811C,4032A,EXR108A,E36100 系列,N6786A,N8737A,D4000BDLB,N6774A,N6762A,N8943A,10834A,E5063A,N8955A,8494G,N8931A,E3634A,N2783B,N2795A,BN9961B,N5772A,6813C,N7951A,D6000USBB,E3649A,6800C,6812C,U71010A,U71010C,U71010B,N6753A,AC6800B 系列,N8758A,N6741B,N8734A,N6971A,S 系列,N8952A,N6777A,N6765A,N8940A,P9370A,P9382B,N2891A,P9370B,N2782B,D3000AUTB,53181A,N9933B,N28005A,EL30000 系列,U2050 X,N5761A,N7950A,BN9960B,N7974A,N8700 系列,34465A,E3648A,4054A,N6764A,N8759A,N6752A,E9320,N8735A,N6970A,N8941A,EL34243A,N6776A,N2793A,DAQ970A,N2890A,N2781B,RP7982A,E4417A,8509XD 系列,N9914B,N9914A,82350C,N5750A,N7953A,U2300 系列,N7977A,N5762A,DAQM909A,E8486A,DSOX-4WAVEGEN2,E5810B,N9938B,N9926A,N6743B,N8934A,N9938A,N6731B,N8946A,N6973A,E36100B 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Keysight(是德科技)电源产品选型指南(中文)

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型号- B2911B,B2911A,N8926A,U8000,N5742A,N5766A,6632B,6644A,BV0003B,N6977A,N6735B,N6953A,6800C 系列,N5743A,N5767A,N1275A,6621A,6633B,6645A,N6780 系列,EL30000系列,N6976A,N6746B,B1506A,N6952A,N6734B,U8031A,N8948A,N5744A,N5768A,N1274A,E4361A,N3300A,6622A,6634B,66332A,N8924A,66102A,6600 系列,B1505A,N6701C,66000,N8949A,N8925A,N8937A,6624A,N5745A,N5769A,E4360A,6611C,N3301A,N1273A,6623A,B2901BL,N6700C,66101A,U8000 系列,N6736B,N6954A,E36100A 系列,N6700A,E5263A,6625A,6612C,N5746A,N3302A,N1272A,66104A,N1260A,U8032A,66321D,66321B,B2902B,B2902A,6626A,N5747A,N3303A,6613C,PA2203A,66103A,BV0012B,N1271A,N6702C,6060 系列,6060B,N6705C,B2901B,N8928A,6800B 系列,N7900 系列,B2901A,6627A,EL30000,N3304A,6614C,N5748A,6600,E4360,66106A,N6783A-BAT,N8929A,B2900A,B2912B,E5262A,6628A,B2912A,N3305A,N5749A,66311B,PV8922A,66105A,U8001A,E4368A,N3306A,E4356A,N5700,6672A,B1511B,6684A,PV8921A,RP7935A,CX3322A,BV9210B,RP7945A,RP7933A,B2962A,N8900 系列,N3307A,E4367A,RP7900 系列,N6900,B1510A,6673A,PV8932A,B2960,RP7946A,6620 系列,B2961B,B2961A,RP7932A,6674A,AC6906L,AC6918L,PV8931A,U2723A,U8002A,RP7943A,RP7931A,6675A,B1520A,6651A,PA2201A,U2722A,BV9201B,AC6900,N8760A,6652A,B2900A 系列,E36232A,AC6906H,66300,AC6918H,N6700,N8761A,6653A,E4362A,B1514A,6641A,E36231A,BV9211B,B2960系列,EDU36311A,N3300,B1513C,6654A,6642A,E36234A,N7900,CX3324A,667X,U2720,CX3300A,BV9200B,669X,E36200 系列,66000 系列,B1500A,6643A,B1512A,E36233A,6655A,6631B,AC6903L,668X,RP7936A,E36100B,AC6903H,E36100A,RP7962A,AC6804A,PV8900 系列,AC6804B,N8740A,E36103A,E36103B,N6791A,AC6912L,AC6912H,RP7973A,RP7961A,6035A,66309B,E36102B,E36102A,66309D,N8741A,AC6802B,RP7972A,AC6802A,E3600 系列,E36311A,N8762A,B2960 系列,E36105B,N6781A,E36105A,6690A,E3641A,RP7983A,N3300 系列,AC6803A,AC6803B,N8900,E36104B,E36104A,N6792A,E3640A,6691A,AC6800A,N6790,AC6800B,N6783A-MFG,RP7942A,E3600,6038A,N6900 系列,E36313A,6692A,N6783A,N8756A,6680A,N8732A,PV8900,N8950A,RP7941A,AC6801A,AC6801B,N6780,RP7953A,E36312A,N6782A,E36106B,E36106A,AC6900 系列,N8757A,6681A,N8733A,N8951A,RP7952A,N7971A,6682A,N6785A,N6773A,N6761A,N8754A,N8742A,RP7963A,RP7951A,N7970A,N8700,6683A,6671A,N6784A,N8755A,N8731A,N5770A,6629A,N7973A,E3647A,N6775A,N6763A,N8736A,N6751A,N8954A,N8930A,E36300 系列,E36340,6063B,E5260A,N5771A,N1259A,6812B,N7972A,E36100,E3646A,6811C,6811B,E36100 系列,N6786A,N8737A,N6774A,N6762A,N8943A,AC6800A 系列,N8955A,N8931A,E3634A,N5772A,N1258A,6813C,6813B,N7951A,6800C,E3649A,E36100B系列,6812C,6800B,AC6800B 系列,N6753A,N8758A,N6741B,N8734A,N6971A,N8952A,N6777A,N8940A,N6765A,EL30000 系列,E5270B,N5761A,N7950A,N7974A,N8700 系列,E3648A,N8759A,N6764A,N6752A,N6970A,N8735A,N8941A,N6776A,RP7982A,6030A,N5750A,N7953A,N7977A,N5762A,N1268A,N8934A,N6743B,N6731B,N8946A,N6973A,E36100B 系列,E3643A,E3631A,N6755A,14585A,CX3300A 系列,6031A,N7976A,N5763A,N5751A,E36300,N7952A,N1267A,N6972A,N8923A,N6790 系列,N8935A,N6742B,E3630A,E3642A,N6766A,N6754A,N5700 系列,N8738A,6032A,6030 系列,N5752A,N5764A,RP7900,B2910BL,N1266A,N6951A,N8932A,N8944A,N8920A,E3645A,N6745B,E3633A,N6733B,N8739A,6033A,N7954A,N5741A,N5765A,66319B,N1265A,N6950A,N8945A,N6732B,N8957A,N8921A,E3632A,E3620A,N6756A,N6974A,E3644A,N6744B,66319D

2021年11月16日  - KEYSIGHT  - 选型指南
2017-07-10 -  专题合辑

是德科技独有的高速、高动态电流的无缝量程切换技术,助力智能产品低功耗分析的关键

在物联网、智能穿戴、便携式医疗设备等等电池供电的智能设备中,电池的续航至关重要。在产品研发中,需要在确保产品性能的同时,优化工作电流特性。是德科技独有的高速、高动态电流的无缝量程切换技术,同时解决了电流测量高采样率和超高的分辨率的要求。

2023-12-21 -  产品

N6705直流电源分析仪用户指南

描述- 本指南为Keysight Technologies直流电源分析仪N6705提供操作和维护指导。内容包括快速参考、安装步骤、电源和测量功能的使用、系统功能配置、高级功能介绍、规格参数、SCPI命令以及数字端口使用说明。指南旨在帮助用户快速熟悉和有效使用N6705直流电源分析仪。

型号- N6705B,N6705B/056/AB2/S,N6705C,N6705B(DST),N6705U-056,N6700,N6705U,N6705B/056/S,N6705B/(DST),N6705B-056,N6705B/056,N6705B/S,N6705B/056/R-51B-001-5Z/S,N6705B/056/DST,N6705B/DEMO

2014年11月01日  - KEYSIGHT  - 用户指南  - 第9版

为什么普通智能手表耗电量很大?

随着“移动互联”时代的进一步发展以及高性能低功耗处理芯片的推出等,越来越多的穿戴式产品已经从概念化走向商用化。尤其是谷歌,三星,苹果等智能手机巨头纷纷发布诸如 Google Glass,GALAXY Gear,Apple Watch 更是引起广大“粉丝”的热捧!“穿戴式智能设备”是应用于日常穿戴物品,进行智能化设计、开发的设备总称,如眼镜、手环、手套、手表、服饰及鞋等。

2023-10-31 -  设计经验

Keysight(是德科技) N6705B直流电源分析仪数据手册

型号- N6762A/S,N6705B/(DST),N6752A/S,N6743B,N6775A,N6731B,N6763A,N6751A,N6735B,N6755A,N6784A/DST,N6705B(DST),N6700B-FLR,N6700,N6761A/S,N6776A/S,N6705B/056,N6782A,N6705B/S,N6786A,N6742B,N6774A,N6766A/DST,N6762A,N6702A,N6746B,N6702B,N6734B,N6766A,N6754A,N6764A/S,N6705B,N6705B/056/AB2/S,N6705B/056/S,N6781A,N6700B/S,N6705B/056/DST,N6753A,N6785A,N6741B,N6773A,N6761A,N6701A,N6745B,N6777A,N6701B,N6733B,N6765A,N6700B-0L1,N6784A/S,N6705B-056,N6705B/056/R-51B-001-5Z/S,N6732B,N6764A,N6752A,N6784A,N6705B/DEMO,N6736B,N6756A,N6744B,N6776A,N6700B

2007年05月01日  - KEYSIGHT  - 数据手册

【应用】基于N6705C直流电源分析仪+N6781A电源测量模板的智能开关面板功耗测试

采用是德科技(Keysight)推出的N6705C直流电源分析仪+N6781A电源测量模板对产品进行功耗分析,具有如下优势:1、可以独立测量被测设备的输入电流,不需使用多个设备构建复杂测量装置。2 、通过将N6705C直流电源分析仪与电脑连接,利用Keysight 14585A控制和分析软件获得更强大的控制和分析功能,制定更有效的功耗优化方案。

2021-05-11 -  应用方案

如何用是德科技BV9200先进电源分析软件进行功耗波形导入和真实电流波形放电?

之前介绍过N6705C直流电源分析仪的任意波形编辑功能和低功耗测试能力,通过BV9200软件可以非常方便的进行任意波形编辑,可以支持多种函数波形的调用,也可以进行任意波形的创建,非常的方便用于产生测试需要的电压和电流波形。

2023-10-12 -  设计经验

【经验】如何使用直流电源分析仪N6705B测量IoT产品中电池的放电过程

在IoT产品中很多是使用电池进行供电的,为了延长电池的使用寿命,这类产品的工作过程多数是:工作—休眠—工作—休眠类似的过程,一般产品在发布前要针对不同的电池做电池寿命的评估,这样就要详细的了解选用的不同电池在这类产品中的放电过程及寿命。直接将电池放到产品中进行放电测试无法得到直观的放电曲线,使用直流电源分析仪N6705B可以非常直观的测量这种工作模式的放电过程。

2020-09-29 -  设计经验
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低功耗测试

提供全面表征产品器件耗电特征及功耗波形、快速瞬态效应、电源优化、表征和仿真测试服务,使用直流电源分析仪测量精度达50µV,8nA,波形发生器带宽100kHz,输出功率300W,示波器200kHz,512 kpts

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散热方案设计

使用FloTHERM和Smart CFD软件,提供前期热仿真模拟、结构设计调整建议、中期样品测试和后期生产供应的一站式服务,热仿真技术团队专业指导。

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