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2019年12月10日 | 关于CX3300电流表波形分析仪的性能介绍和应用分析
2019-12-10 来源：elecfans
功耗分析专家
N6705 凭借以下 4 个独特优势，已经成为包括智能终端、IoT(物联网)、AI(人工智能)、VR(虚拟现实) 等软硬件的功耗分析标准方案。
无缝量程切换技术，测量大范围（8A-80nA）变化的电流;
高达 200 KHz（5us)电流采样率，精确测量脉冲电流;
长达 1000 小时连续数据记录，满足各种应用场景测量；
可视化电流测试软件，电流测试与操作同步测量。
以上4 个特点如何实现精确耗电测量和分析？
水平刻度（时间）来看：
窄电流脉冲测量，采样速度快 （采样率）
应用场景测量持续测量，采样时间要长（存储深度）
垂直刻度(电流幅值)上：
休眠电流小，uA，甚至 nA 以下(底噪)
工作电流大，数十 mA 甚至 A， 需要极高的动态电流测量能力（A/D 垂直分辨率）
通常，工程师用N6705 替代电池给被测件供电，测量和分析被测件在各种工作状态、模式下的耗电电流。
N6705直流源分析仪可以精确测量和诊断被测件功耗的高低、以及硬件或软件耗电性能是否有异常。如下图所示、如果电池端测量到产品耗电异常时，如何判断是哪个子电路、芯片或者模块导致，如何精准定位？
CX3300 电流波形分析仪，采用外置电压、电流探头方式，更佳方便电路的调试和分布式电流测量。
下图为某评估板电流分布测试示意图。
此外，与N6705相比、CX3300具有更高的采样速率、带宽；更宽的电流测量范围；更灵活的触发和波形分析。 下表为主要技术指标和参数对比：
| 仪表类型 | 最小电流测量 | 最大电流测量 | 测量带宽 | |
| 直流电源分析仪 N6705+N6785A | 精密电源 + 电流分析 | < 20nA | < 8A | <30KHz |
| 电流波形分析仪 CX3300 | 精密电流/电压分析仪 + 示波器 | < 150pA | >100A | <200MHz |
更多指标参数和指标比较如下下表：
| 直流电源分析仪/N6705+N6781A | 电流波形分析仪/CX3300 | |
| 操作系统 | 电脑端 14585A 软件 | Window 10 操作系统 |
| 电流测试范围 | 8A-8nA | 100A - 150pA |
| 等效 ADC 位数 | 28 比特 （无缝量程切换技术） | 16 比特/ CX1102A 双探头-24 比特 |
| 最高采样速率 | 200K Sa/Sec | 1G Sa/sec |
| 最大采样率时的存储深度 | 256K Sa | 256M Sa |
| 多通道测量是否共享采样率 | 是，多通道时，采样率为/2×n | 否，多通道采样率不变 |
| 触摸屏 | 否 | 14.1 英寸电容式触摸屏 |
| 电压测量噪声 | 800uV | CX1105A， 400nV @ 2.5KHz |
| 是否支持数字通道 | 否 | CX1152A 8 通道数字接口 |
| 触发类型 | 电压，电流 | 电压，电流，数字，组合方式电压 |
| 与被测件连接 | 正、负引线 | SMA，引线，插针等 |
| 长时间测量方式 | 数据记录仪 | 256Msa，自动存储 |
| 14585A 软件，10K 读数/s | 10K 读数/s, 256MSa 可存储 25K 秒（约 7 小时） | |
| 测量功能 | 区域测量 | 同示波器（上升沿，下降沿，峰峰值，有效值，FFT 等） |
| 增强型功能 | / | 任意区域放大、功耗特征提取等 |
| 波形存储和比较 | 否 | 是 |
需要注意的是，在测试电路板不同位置的电流分布时，由于模块和元器件参数不同，电流的峰值和频率差异往往较大。
下图为实测某低功耗蓝牙BLE模块，在电源侧VBUS与模块VDD侧电流波形比较。
结论：
在同一电路板上，不同的测试点(TPn)，电流波形存在较大差异;
采样率的高低要求，与该部分电路及模块有关。 在电池端由于电路板本身的滤波电路等的影响，波形差异较小； 但对于芯片，模块、感应等不同位置，电流的峰值和频率差异较大。
CX3300一键式“功耗特征”提取——MCU协议对应电流特性
放大需要进行耗特征提取波形，如下图
Analysis->Auto Profile,启动Auto Profiler。
然后再点击 [Perform] 自动执行功耗特征分析
Save 至XPS文件，一键式“自动功耗特征”自动生成详细的耗电特征报告.
可通过添加/删除 优化耗电特征报告
史海拾趣
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