通常来说,信号采集和触发采集位于不同的路径。触发精度依赖触发采集的灵敏度,如果仪器不能对触发事件精确做出反应,可能会导致触发问题。触发时延是感应到触发事件时与信号采集开始时之间的时间。触发时延长会导致不正确地指明触发事件发生时间,导致不能完全捕获要求的信号。
对更具挑战性的波形,高级触发选项非常实用,如脉宽宽度、逻辑触发、A-B顺序触发和同步外部触发。专用触发可以对特定条件做出反应,更简便地检测难检事件。
5更长时间的记录
如前所述,在长时间内进行功耗测试的监测设备操作有助于表征系统运行状态。您可能要仪器记录几秒、几小时,甚至几天的电流。大多数通用DMM没有配备足够的内部数据存储功能,某些专用电压和电流测量仪器可以存储最多256 k读数,在较高的采样率下很快就会出现容量饱和。
示波器是为考察极短、极复杂的活动而设计的,其采样速度可以达到每秒数百MS(百万样点)到每秒数GS(千兆样点)。由于一些波形的复杂性及示波器能够采集极高的样点数,示波器并不适合确定功率数据随时间变化的趋势。这种类型的分析更好地选择是配备大型内部数据缓冲器的DMM,在理想情况下还可以为外部设备或计算机的实时数据流提供支持。
6复杂的波形分析
功耗管理是物联网设计的中心,但深入分析可能会非常复杂,很容易出错,而且耗时很长。节省时间的途径之一是仪器可以根据设计要求自动计算波形。
在这类分析中,传统仪器的局限性一般会显露无遗。许多电流表只能采集电流读数。许多DMM只能存储一组电流或电压读数集。某些专用仪器可能会提供基本统计数据,比如最小值、最大值和平均值。结合使用示波器和电流探头是一个进步,另外还可以使用更加完美的数字计算工具,如RMS计算、占空比及其他数学运算。
图5 使用拥有远程传感功能的电源将所需的电压精确地施加到负载
Power supply: 电源
Output: 输出
Sense: 传感
Load: 负载
为了适应波形快速变化的特点,拥有图形显示功能的仪器有利于捕获物联网设备的运行,并提供立即“查看”设备运行的功能。通过测量“选通”等高级功能,您可以更迅速、更深入地了解物联网设备的运行,从而可以将测量值限定在允许额外控制的屏幕区域或光标上。
除示波器和电流探头外,最新的图形采样DMM也是这类应用的推荐之选。这些仪器可以同时捕获和显示设备运行,并对复杂的波形执行自动计算,缩短获得所需信息的时间。仪器应拥有直观快速的接口,能够对变化的事件迅速做出反应。
7供电电压
许多低功耗物联网设备通常在3~4 V的电压范围内工作。在电池放电周期中的某个时刻,由于电池输出电压不足以给设备供电而关机。为最大限度地延长产品的工作时间,必需准确地表征这种低压关机阈值。由于设备在窄电压范围内运行,因此为设备供电的电源必需有良好的精度,特别是对低压关机阈值来说尤其如此。
使用拥有远程传感功能的电源将所需的电压精确地施加到负载 (图5)。不管电源输出的准确度如何,如果没有远程传感功能,都不能保证编程电压等于被测器件(DUT)端子上的电压。电源会稳定输出端子上的电压,要调节的电压是DUT的电源输入。电源和负载用引线分开,引线有一个内阻Rlead。负载上的电压是:
Vload = Vout – 2 × Vlead = Vout – 2 × Iload × Rlead
远程传感技术使用感测线,通过把电源反馈环路延伸到负载来自动补偿引线中的电压降。负载电压通过感测线把负载上的电压反馈给电源,保证Vload = Vprogrammed。