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是德器件电流波形分析仪 CX3300 深度解析低功耗蓝牙 BLE

发布时间: 2025-06-20 11:03:08 浏览数:
CX3300 实测低功耗蓝牙 BLE 模块功耗全解析

一、CX3324A 与 DUT 的连接及示意图
将 CX1101A 连接到 CX3324A 通道 1,用于测量 BLE 模块的电流波形;把 CX1151A + N2843A 电压探头连接到 CX3324A 通道 2,以测量 BLE VDD 电压。具体连接示意图和实物连接如下所示:


二、BLE 波形捕获
(一)CX3324A 复位后的默认设置
1. 通道 1 垂直刻度设为 10 mA/div。
2. 通道 2 垂直刻度设为 100mV/div,Offset 3.44V。
3. 水平刻度设为 200 ms/div。
4. 触发源为通道 1,触发电平 10mA。
5. 按 {Single} 启动测量。
(二)操作步骤
按下 DUT 演示板的 SW2,激活 BLE 进入工作模式,此时红色 LED 灯闪烁



三、Anywhere Zoom 放电观察脉冲波形
(一)操作方法
在右上角选择 Zoom 窗口模式,可显示主波形及放大区域波形,通过左下角和右上角的调整按钮将区域调至最佳显示状态,移动至不同脉冲,即可轻松观察不同的脉冲波形



四、区域光标 “Area Marker” 分析平均电流
(一)操作流程
选择单窗口模式,点击 [Analysis]->[Area] 开启区域分析,通过调节窗口大小和位置进行测试。
(二)测试结果
1. IDLE 功耗(Marker1):769.3nA。
2. LED 闪烁(Marker2):1.4024mA。
3. 脉冲周期电流(Marker3):310.51uA。



(三)额外功能
除分析平均电流外,还可统计某个时间段内的电量,如 1S 内耗电量为 78.8nAhr。



五、一键式 “功耗特征”(Auto Profiler)提取


(一)操作
如上图所示,下图捕获的 1 个脉冲波形实际包括 MCU Wake up→ Pre Processing→ Pre →RX→ Rx→Tx→ Post Processing→Pre Sleep 等系列动作。
对于 MCU 芯片和协议设计和测试工程师来说,精确了解各种动作下的耗电非常重要,但往往比较费时。



(二)功能优势
CX3300 电流波形分析仪内置 Auto Profiler,支持一键式电流波形特征提取,如下图,点击 “Auto Profile”->“Perform” 即可生成波形中的分段及对应各段的数据,包括持续时间、平均值、最大值、最小值、安培时和百分比,同时可保存到外部文件。

 

(二)典型动作与电流对应关系
动作 5/6/7 与 8/9/10,甚至 11/12 是 Rx→Tx→Post Processing的重复:
Rx:持续时间 525.9uS,对应电流 17.60mA。
Tx:持续时间 285.9uS,对应电流 17.27mA。
Post Processing:时间 1.164mS,电流 5.00mA。

 

六、“Memory” 波形存储及比较
(一)波形存储与对比
CX3300 内置 8 个 Waveform Memory,方便波形对比和分析。先捕获一个脉冲波形存储到 Memory 中(如红色波形),再捕获另一个实时波形(如黄色波形),通过对比可看出波形差异。



(二)不同测试位置电流波形对比
以下图为例,绿色波形为电池侧 VBUS 处电流波形,黄色波形为 BLE 模块 VDD 处电流波形:
1. VBUS 基底电流约 65.2mA,VDD 基底仅 200uA。
2. VDD 电流波形瞬间过冲幅度大,带宽高。



(三)不同采样率下波形对比
下图红色波形为 VDD 处采样率 1GSa/S 时的电流波形,黄色波形为 VDD 处采样率 100KSa/s 时的电流波形,两组波形基本相同,但 1GSa/S 采样率时可观察到更多瞬时窄脉冲电流。



七、CX3300 产品优势速览
(一)连接灵活性
1. 支持多种电流探头和适配器。
2. 兼容单端、差分电压探头及数字逻辑探头。
(二)高性能表现
1. 1GSa/s 采样,200MHz 带宽。
2. 14/16 比特分辨率。
3. 电流范围 100A 至 150pA,低至 150pA 电流噪声,低至 400nV 电压噪声。
(三)易用高效性
1. Windows 操作系统,14.1 英寸电容多点触屏。
2. 具备一键式 “功耗特征提取”、自动波形存储、区域测量、任意区域放大等功能。