如何解決可穿戴電子產(chǎn)品的功耗問題？

—— 訪是德科技業(yè)務(wù)與市場拓展經(jīng)理祝曉悅

作者：時(shí)間：2016-09-12 來源：電子產(chǎn)品世界

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　　智能可穿戴電子產(chǎn)品幾乎可看作物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的先驅(qū)。早在數(shù)年前，智能手表、智能手環(huán)等已經(jīng)進(jìn)入消費(fèi)者的視野。隨著應(yīng)用細(xì)分，可穿戴電子產(chǎn)品在消費(fèi)電子、醫(yī)療電子，甚至在軍事領(lǐng)域中都有各自的探索。個(gè)人認(rèn)為，由于消費(fèi)電子的市場整體容量足夠大，如果后續(xù)有新的技術(shù)突破點(diǎn)或創(chuàng)新點(diǎn)，未來前景一定好。

本文引用地址：http://2s4d.com/article/201609/296890.htm

　　在市場和產(chǎn)品經(jīng)過魚龍混雜的階段之后，少數(shù)好的品牌，逐步得到消費(fèi)者的認(rèn)可。而很大一部分在功能或特色上不突出的產(chǎn)品則漸漸無人問津。一項(xiàng)調(diào)查研究顯示，消費(fèi)者對(duì)于可穿戴電子設(shè)備最迫切的需求之一就是長的續(xù)航時(shí)間，而這也是業(yè)界一直頭疼的主要技術(shù)難題。今天我們就來聊一聊，如何從續(xù)航能力上做出一款讓消費(fèi)者印象深刻的可穿戴電子產(chǎn)品。

　　是德科技業(yè)務(wù)與市場拓展經(jīng)理祝曉悅

　　當(dāng)然，降低設(shè)備功耗是一個(gè)系統(tǒng)的工作，不是改善某個(gè)芯片或者模塊就能讓系統(tǒng)整體的功耗做到最優(yōu)。常見的手段有如下幾點(diǎn)：

　　1) 在需要的時(shí)候進(jìn)入激活狀態(tài)，其他大部分時(shí)間處于休眠的模式;

　　2) 在休眠模式下的電流非常小，只有µA甚至nA的級(jí)別，某些芯片甚至達(dá)到pA級(jí)別;

　　3) 為了提高能量轉(zhuǎn)換效率，PDN(電源分配網(wǎng)絡(luò))必須具有很好的匹配度，并且保證很小的紋波和噪聲。

　　休眠激活

　　為了保證智能可穿戴終端更長的待機(jī)時(shí)間，可以讓設(shè)備或部分功能模塊在需要的情況下激活，而在其他大部分情況下處于耗電量極低的休眠狀態(tài)。在休眠狀態(tài)下，芯片或功能模塊的電流水平保持在非常低的水平;而在激活狀態(tài)下，芯片或功能模塊的電流需要維持正常的功能。下表列舉了幾個(gè)常見智能穿戴電子設(shè)備的通信芯片的信號(hào)水平?？梢钥吹?，激活狀態(tài)下的電流可以達(dá)到休眠狀態(tài)下的幾萬甚至幾十萬倍!這是一個(gè)巨大的動(dòng)態(tài)范圍。

　　IoT 技術(shù)休眠電流激活電流

　　NFC5 uA100 mA

　　Bluetooth Low Energy100 nA26 mA

　　為了更好地評(píng)估休眠模式下的電流/電壓大小，測量儀器只能以更高的精度才能滿足要求。這是一個(gè)測量難點(diǎn)——絕對(duì)幅度低。另一個(gè)難點(diǎn)是要在幾萬倍動(dòng)態(tài)范圍的電流信號(hào)之間進(jìn)行快速的動(dòng)態(tài)切換。要對(duì)這種大動(dòng)態(tài)范圍的切換進(jìn)行測量，則給測量儀器提出了更高的挑戰(zhàn)。

　　綜合以上兩個(gè)難點(diǎn)，智能可穿戴電子設(shè)備對(duì)測量儀器的要求可以總結(jié)為：1)儀器本身的噪聲低;2)大的動(dòng)態(tài)范圍;3)在各個(gè)量程之間能無縫切換;4)大帶寬。

　　是德科技(原安捷倫電子測量事業(yè)部)各種精度級(jí)別的測試方案能幫助您滿足不同精度和帶寬要求。具有專利的無縫量程切換功能讓工程師能輕松面對(duì)超大動(dòng)態(tài)范圍，觀察大信號(hào)的同時(shí)，也能洞察小信號(hào)的變化。

　　典型配置方案：

　　CX3300 (pA級(jí)別) 或 S系列10bit示波器+ 1:1探頭 (uA級(jí)別) 或 N6705B (nA級(jí)別)

　　方案簡介

　　CX3300系列電流波形分析儀

　　· 最大帶寬200MHz，捕捉快速變化

　　· 電流測量范圍從100pA 到 10A，高動(dòng)態(tài)

　　· 功率測量范圍從10pW 到 400W，高動(dòng)態(tài)

　　· 14.1·英寸多點(diǎn)觸控的觸摸屏，像使用iPad一樣感受測量儀器