智能可穿戴電子產品幾乎可看作物聯網應用的先驅。早在數年前，智能手錶、智能手環等已經進入消費者的視野。隨著應用細分，可穿戴電子產品在消費電子、醫療電子，甚至在軍事領域中都有各自的探索。個人認為，由於消費電子的市場整體容量足夠大，如果後續有新的技術突破點或創新點，未來前景一定好。
在市場和產品經過魚龍混雜的階段之後，少數好的品牌，逐步得到消費者的認可。而很大一部分在功能或特色上不突出的產品則漸漸無人問津。一項調查研究顯示，消費者對於可穿戴電子設備最迫切的需求之一就是長的續航時間，而這也是業界一直頭疼的主要技術難題。今天我們就來聊一聊，如何從續航能力上做出一款讓消費者印象深刻的可穿戴電子產品。
是德科技業務與市場拓展經理祝曉悅
當然，降低設備功耗是一個系統的工作，不是改善某個芯片或者模塊就能讓系統整體的功耗做到最優。常見的手段有如下幾點：
1) 在需要的時候進入激活狀態，其他大部分時間處於休眠的模式;
2) 在休眠模式下的電流非常小，只有µA甚至nA的級別，某些芯片甚至達到pA級別;
3) 為了提高能量轉換效率，PDN(電源分配網絡)必須具有很好的匹配度， 並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時間，可以讓設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於耗電量極低的休眠狀態。在休眠狀態下，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。下表列舉了幾個常見智能穿戴電子設備的通信芯片的信號水平。可以看到，激活狀態下的電流可以達到休眠狀態下的幾萬甚至幾十萬倍!這是一個巨大的動態範圍。
IoT 技術休眠電流激活電流
NFC5 uA100 mA
Bluetooth Low Energy100 nA26 mA
為了更好地評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。這是一個測量難點——絕對幅度低。另一個難點是要在幾萬倍動態範圍的電流信號之間進行快速的動態切換。要對這種大動態範圍的切換進行測量，則給測量儀器提出了更高的挑戰。
綜合以上兩個難點，智能可穿戴電子設備對測量儀器的要求可以總結為：1)儀器本身的噪聲低;2)大的動態範圍;3)在各個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部)各種精度級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鬆面對超大動態範圍，觀察大信號的同時，也能洞察小信號的變化。
典型配置方案：
CX3300 (pA級別) 或 S系列10bit示波器+ 1:1探頭 (uA級別) 或 N6705B (nA級別)
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
· 電流測量範圍從100pA 到 10A，高動態
· 功率測量範圍從10pW 到 400W，高動態
· 14.1·英寸多點觸控的觸摸屏，像使用iPad一樣感受測量儀器
S系列示波器
· 500MHz至8GHz
· 10bit示波器，低噪聲前端、超穩時基、硬件實現的信號處理
· 專用的1:1探頭，低至50uA
N6705B 直流電流分析儀
· 1至4路高性能電源輸出或者電子負載
· 集成數字電壓表和電流表、帶功率輸出的任意波形發生器、電壓/電流示波器等
· 基礎型模塊的最高電壓高達150V，最大電流20A，功率50W ~ 300W
· 高性能模塊的最高電壓60V，最大電流50A，功率500W，電壓編程實踐<2ms
· 精密型模塊的最高電壓60V，最大電流50A，功率500W，0.016%的電壓輸出精度
· SMU源表模塊，20V/3A，20W，雙向限或四象限工作，低至nA級電流測量精度
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