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Für eine optimierte Batterielebensdauer

Strommessungen mit neunstelligem Dynamikbereich

2. Oktober 2020, 10:09 Uhr | Nicole Wörner

Für Messungen zur Batterielebenszeit an einem IoT-Funkmodul kann der Anwender bis zu zwei vierkanalige Leistungsmessköpfe R&S RT-ZVC04 an ein Multidomain-Oszilloskop von Rohde & Schwarz anschließen und parallel bis zu acht Strom- oder Spannungsmessun

Bei der Entwicklung von Batterien für IoT-Geräte muss ein Tester gleichzeitig unterschiedliche Stromstärken von Mikro-Ampère bis hin zu mehreren Ampère messen können. Für Strommessungen mit neunstelligem Dynamikbereich hat Rohde & Schwarz einen hochempfindlichen Leistungstastkopf entwickelt.

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Ansicht mit und ohne Zoom in einer Akquisition

Die Diagramme Z1I1 und Z1I2 zeigen das Stromsignal, das mit Hilfe eines externen Shunts mit zwei Empfindlichkeiten gemessenen wurde; Z1I2 zoomt dabei auf die kleinen Signale im 1,2 µA-Bereich

Die im Screenshot gezeigten Ergebnisse entstammen einer typischen High-Side-Strommessung an einem Bluetooth-Low-Energy-Gerät mit einem externen 18-Ω-Shunt. Die obere Messkurve zeigt den Strom während eines kompletten Advertising Events (ohne Zoom), den gemessenen Maximalstrom (Max) und die verbrauchte Ladung (Area). Sie wurde mit der Einstellung für geringe Empfindlichkeit (450 mV) im externen Shunt-Modus des R&S RT-ZVC04 aufgezeichnet. Die untere Messkurve wurde gleichzeitig mit demselben Shunt-Widerstand und der Einstellung für hohe Empfindlichkeit (45 mV) des R&S RT-ZVC04 erfasst. Mit der Zoom-Ansicht kann der Anwender die kleinsten Details in der Strommesskurve betrachten. Obgleich die Stromspitzen in dieser Einstellung den Messbereich des Geräts überschreiten, lässt sich der niedrige Ruhestrom auflösen und in einer Gate-Messung (Mean) mit ca. 1,2 μA bestimmen.

Fazit

Die R&S RT-ZVC02/-ZVC04 Mehrkanal-Tastköpfe bieten eine hohe Messdynamik für die Erfassung kleinster Ströme. Im externen Shunt-Modus kann dieselbe Messung mit unterschiedlichen Empfindlichkeitseinstellungen durchgeführt werden, sodass sich sowohl der allgemeine Trend in Bezug auf die Stromstärke als auch das detaillierte Verhalten beobachten lassen. Zum Lieferumfang gehören ein Satz hochwertiger Kabel sowie Einlötkabel und -pins für den Anschluss der Tastköpfe in typischen Embedded-Messszenarien. Optional verfügbar sind 4-mm-Anschlusskabel verschiedener Längen und BNC-Kabel für den Anschluss herkömmlicher Oszilloskoptastköpfe oder Stromzangen. Dies erweitert zusätzlich den Spannungs- oder Strommessbereich.