Современная электроника №8/2019

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ 41 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 8 2019 отслеживания излучений до уровня печатных плат, модулей, цепей и да- же отдельных компонентов. 4. Небольшие экранированные или по- лубезэховые камеры отделяют внеш- ние сигналы от нежелательных из- лучений, решая тем самым одну из самых сложных проблем измерения ЭМП. Реальные антенны часто излу- чают огромное количество сигналов, и некоторые из них могут сильно ме- няться во времени. Современные лаборатории содержат множество других источников излуче- ний, и трудоёмкий процесс поиска этих источников и учёта или устранения их влияния на результаты измерения мож- но существенно облегчить, применив экранированную камеру. О ГРАНИЧЕНИЕ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ БЕЗ УЩЕРБА КАЧЕСТВУ СИГНАЛА Так как большинство портативных устройств работают от заряжаемых акку- муляторов ограниченной ёмкости, они должны экономно расходовать энер- гию. Аккумуляторы и преобразователи напряжения зачастуюобладают значи- тельным выходным сопротивлениеми плохо приспособленыдля динамическо- гоизменения потребляемоймощности по причине низкой скорости нараста- ния выходногонапряжения и тока. Стан- дартные лабораторные источникипита- ния с возможностьюподачи питания в течение практически неограниченно- го временине всегда способнывыявить существующие проблемы. Ограниченные возможности бата- рей, источников и преобразователей питания вынуждают искать компро- мисс между мгновенной и общей мощ- ностью и характеристиками РЧ-модуля. Такой компромисс важен не только для функциональных возможностей, но и для конкурентоспособности решения. Помимо портативных мобильных устройств существует ещё одно стреми- тельно развивающееся направление с особыми потребностями – устройства Интернета вещей, в особенности такие устройства, которые периодическиобме- ниваются малыми объёмами данных с хост-системамиилидругими устройства- ми. Такие устройства зачастуюработают от небольших элементов питания, нопри этом должны сохранять работоспособ- ность в течение несколькихмесяцевили даже лет до замены элемента питания. Не меньше сложностей создают для радиоинженероврежимыпокоя со сверх- малымэнергопотреблением. Толькопри наличии точных данныхопотреблении энергии в состоянии покоя и при пра- вильной организации переходов меж- ду состояниями «сна» и активной рабо- тыможно удовлетворить потребностив длительныхинтервалахмежду обслужи- ваниемили заменойэлементов питания. П ОИСК КОМПРОМИССОВ В ВОПРОСАХ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ Чтобыдобиться надёжнойи энергоэф- фективной работы устройства, особен- но с низким или сверхнизким уровнем мощности, необходимо провести мно- жествоизмерений. Начать рекомендует- ся с измеренийреальнойпотребляемой мощности. В этомпомогут анализаторы питания постоянного тока, объединяю- щие в себе несколькоисточников посто- янного тока и точные средства измере- ния мощности (см. рис. 5). Это отно- сительно новая категория приборов, позволяющая упростить процесс изме- ренийи более детальноизучить энерго- потребление устройств (см. рис. 6). При изучении особенностей энер- гопотребления устройств необходи- мо учитывать как краткосрочные, так и долгосрочные аспекты. Анализаторы питания позволяют проводить измере- ния, результатыкоторых помогают выя- вить колебания потребляемой мощно- сти, в частности пиковое потребление, быстро разряжающее источник питания устройства. Получить представление об энергопотреблении за более продолжи- тельные промежутки времени (секунды иминуты) можно с помощьюдиаграмм регистратора данных или ленточных диаграмм. Эти измерения часто бывают необходимыми для вычисления суммар- ной потребляемоймощности при проек- тировании источников питания, преоб- разователей и батарей. Также они дают представление о рассеиваниимощности подсистемами или компонентами, кото- рые могут иметь ограниченные темпе- ратурные характеристики. И МИТАЦИЯ ПРОФИЛЕЙ НАПРЯЖЕНИЯ И ТОКА Ознакомившись с базовой информа- цией, можно переходить к поиску опти- Рис. 5. Динамический анализ потребления мощности с помощью анализатора питания Заряд/Энергия 201,457 мкДж Типовая демонстрационная последовательность Образцовое устройство Неразрывное переключение пределов Неразрывная смена пределов только при измерений Активный режим Режим ожидания Режим сна Сравнимо с 28-разрядным АЦП Амперы Предел Точность измерений 3 А 100 мА 1 мА 10 мкА ± (0,03% + 250 мкА) ± (0,025% + 10 мкА) ± (0,025%+ 10 нА) ± (0,025% + 8 нА) Неразрывное переключение пределов Исследуемое устройство N6705B с блоком источника питания/измерителя