Startseite > Messen + Testen > Oszilloskope > Low-Power-Optimierung mit Oszilloskopen

Mess- und Prüftechnik

Low-Power-Optimierung mit Oszilloskopen

15. Februar 2018, 16:24 Uhr | Dr. Markus Herdin, Produktmanager für Oszilloskope bei Rohde & Schwarz

▶ Diesen Artikel anhören

Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Praxisbeispiel: Verifikation eines Schlüsselanhängers

Ein typisches Beispiel für batteriebetriebene Geräte, welche eine möglichst lange Batterielebensdauer benötigen, sind elektronische Schlüsselanhänger. Im Beispiel verwenden wir die Bluetooth-Version eines low-energy-basierten Schlüsselanhängers.

Dieser sendet in regelmäßigen Intervallen Signale aus und ermöglicht so seinem Besitzer, ihn auf einfache Art und Weise zu lokalisieren.

Jobangebote+ passend zum Thema

Ingenieur/Elektroingenieur/Elektrotechniker als Field Application Engineer

GEYER Electronic GmbH, Planegg

Alle Jobangebote im Elektroniknet Karrierebereich anzeigen

Um Stromumsatzmessungen an einem solchen Gerät vornehmen zu können, sind zuerst einige Vorarbeiten nötig: Es muss die Stromzufuhr der Batterie unterbrochen und über die RT-ZVC gelenkt werden. Dies geschieht am einfachsten mit den mitgelieferten Einlötkabeln (Bild 4, rotes und blaues Einlötkabel mit Rundstecker). Der Batteriekontakt wurde zu diesem Zweck ausgelötet. Zusätzlich ist es sinnvoll, die Spannung am Gerät zu messen, um den tatsächlichen Energieumsatz bestimmen zu können. Auch hierfür gibt es entsprechende Einlötkabel (Bild 4, rotes und blaues Einlötkabel mit Standard-Pin-Steckkontakt).

Im letzten Schritt muss der Anwender eine Masseleitung anlöten, um sicherzustellen, dass die differentiellen Messkanäle auf einem definierten Potential liegen (Bild 4, schwarzes Einlötkabel). Die Verifikation und Optimierung des Stromumsatzes erfolgt meist in mehreren Schritten:

Verifikation des Stromumsatzes in grundlegenden Betriebsmodi

An erster Stelle steht meistens die Verifikation grundlegender Betriebsmodi des zu entwickelnden Gerätes. Dazu zählt beispielsweise der Stromumsatz im Ruhemodus oder bei aktiven Sende- oder Empfangsmodulen. Moderne DC/DC-Wandler für IoT-Geräte erreichen heutzutage Ruheströme im Sub-μA-Bereich. Um diese Ströme noch verlässlich messen zu können, bietet es sich an, das Gerät in den Ruhemodus zu versetzen und dann den Stromumsatz zu messen. Ein typisches Problem bei der Entwicklung von Applikationssoftware von IoT-Geräten ist, dass dieser oft als Deep-Sleep bezeichnete Betriebsmodus nicht erreicht wird oder dass das Gerät unerwünscht daraus aufwacht. Die Auswirkung auf die Lebensdauer der Batterie ist dramatisch.

Ein typischer Deep-Sleep-Strom liegt im Sub-μA-Bereich, im gewählten Beispiel gemessen mit dem integrierten 10 kΩ Shunt bei 270 nA. Wird dieser Modus aufgrund eines Fehlers in der Applikationssoftware nicht erreicht, liegen die Ruheströme häufig um einen Faktor 100 darüber. Die Batterielebensdauer verkürzt sich entsprechend.