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如何利用示波器測量uA級電流和uV級電壓?

發布時間:2018-02-02視頻時長:03:37我要評論(0)
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主題視頻: 示波器

視頻簡介

Roc(朱華朋)

當前最火的一個行業當屬物聯網,而物聯網產品設計所面臨的挑戰是如何最大限度延長其超小體積電池的供電時間。這些智能設備,包括智能家電和工業傳感器節點,充電一次要能夠工作很長的時間,有很多智能可穿戴設備目前也是受限于電池供電時間而無法真正普及。為了延長這些智能設備的待機時長,除了等待更高能量密度的電池外,工程師要做的就是降低每一個元器件的工作電流特別是待機時刻下的電流,但是,使用常規的電流探頭,我們測出來的信號是這樣的:

巧婦難為無米之炊,電流測出來還沒噪聲大,您該怎么辦?

小明舉手說:這么小的電流,為啥不用高精度萬用表測捏?

其實一般智能設備電流信號的動態范圍都非常寬,并且通常需要在活動狀態( 峰值電流非常高而且消耗得非常快) 與空閑或待機電流模式( 只消耗極少直流和交流電流) 之間來回切換。因此需要測試設備具有一定的采樣率和帶寬,這也是物聯網小電流測試的最大挑戰。

針對這一行業難題,是德科技提供 N2820A 系列高靈敏度電流探頭可以同時滿足寬動態范圍和高靈敏度電流測量需求。同時只需極小的空間便能與被測器件(DUT) 建立物理連接。該交直流電流探頭具有示波器電流探頭中業界最高的靈敏度,可覆蓋最低 500 nA、最高 5 A 電流范圍的測試。

是德科技 N2820A 2 通道高靈敏度電流探頭內置兩個并聯的差分放大器并對它們應用了不同的增益設置,低增益端使您可以查看波形的全貌( 或“縮小”視圖),而高增益放大器則提供“放大”視圖,使您可以查看極其微小的電流波動,例如智能產品的待機電流。

N2820A/21A 電流探頭經過優化,可以測量被測器件中的電流流動以表征子電路,從而使用戶除了能夠查看大信號之外,還能查看快速和大幅變化的電流波形的詳細細節。

在捕獲到電流波形之后,為了更好的評估電池功耗或者充電情況,是德科技示波器在曲線測量結果下獲得了一個區域,您可以通過積分運算輕松計算隨時間變化的電流消耗,結果用安時(Ah,即安培 x 小時) 表示。見上圖
同物聯網行業面臨的小電流測試挑戰外,生物科學或者醫療設備往往需求小電壓測試,市面上電壓探頭一般只能測試mV級別以上的電壓,而生物電(心電圖,腦電圖,神經刺激等)一般都需要uV級別的測試能力。

擅長測量及其微弱的信號的N2820A除了作為電流探頭能夠進行500nA以上電流的測試外,還可以作為電壓探頭測試小至3uV的電壓信號,

▲ 應用實例 – 心電圖測量

作為物聯網行業測試的領導者,除了有N2820A探頭在uA與uV級別強大的測試方案外,是德科技還提供低至150pA的高帶寬測試方案——電流波形分析儀,以及fA級電流測試設備,請下載低功耗物聯網小電流測試方案全書以了解詳情

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