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[参考译文] CC2640R2F:使用示波器测量 BTLE 电流消耗

Guru**** 2391415 points
Other Parts Discussed in Thread: INA188, CC2650, CC2640

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/wireless-connectivity/bluetooth-group/bluetooth/f/bluetooth-forum/592223/cc2640r2f-measuring-btle-current-draw-with-a-scope

器件型号:CC2640R2F
主题中讨论的其他器件:INA188CC2650CC2640

大家好、

为了测量 CC2640r2的电流消耗、我组装了以下电路、以获得最高可测量的电压电平。 为此、我使用了 TI INA188仪表放大器。 请注意、它使用单个增益电阻器来设置增益。 通过使用单个固定电阻器和修整电位器、我能够将放大器增益拨入精确的100 @ 1kHz。 此外、请注意、放大器的输入端是 1欧姆电阻器。 这样、我就可以测量分流电阻器上的电压。  CC2640r2 LaunchPad 由连接到板上5VDC 引脚的外部工作台电源供电。 下面显示的电路被插入电路返回路径中、如图所示。 当然、有些仪器会为您完成所有这些操作、但它们成本高昂。 该配置允许测量所需的参数、从而对电流消耗和电池寿命进行非常精确的估算。

因此、我可以在示波器上以足够高的分辨率对电流消耗进行一些时间函数测量、以捕获单个 BTLE 连接事件。 下面显示了处于广播模式的器件。 请注意、广播周期设置为100mS。 RMS 电压为0.8mA (请记住、我正在通过100倍放大器进行测量、因此测得的77.7mV 实际上为0.8mV)

以下是 CC2640r2通过 BTLE 连接到手机时的电流测量。 请注意、由于连接事件发生在更靠近~30mS 的位置、因此该条件消耗的 RMS 电流更大。

使用示波器查看电流消耗的另一个好处是可以测量各个连接事件。

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    尊敬的 Patrick:

    这是一个很好的工程设计!

    直流/直流再充电脉冲在您的示波器中看起来是什么样的?

    祝你一切顺利
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    您好、JXS、

    我无法将 CC2650r2与板载调试器完全解耦。 实际电流消耗约为70mA、但示波器是直流耦合的、因此我只能看到无线电等非直流事件的电流消耗。 我认为直流/直流再充电脉冲可能太小、无法看到并埋在直流信号中。 如果我错了、请告诉我。 我尝试断开所有跳线、假设 CC2650是唯一按照备用文章中的建议运行的跳线、但遗憾的是、在断开所有跳线的情况下、CC2650无法正常工作。 我很乐意再做一些测量-有什么建议?

    谢谢、

    Patrick
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    好的、我可能已经找到了您建议的直流/直流充电方法。 遗憾的是、由于我无法将 CC2640r2与板载(CC2640r2 Launch Pad)调试器完全隔离、我无法确定我测量的信号来自任何可识别源-它可能是直流/直流转换器、但我不确定。 此外、这些顺序扫描来自配对和未配对条件。 我觉得很有趣的是、100mS 的电流消耗较大、但未与手机配对。 这让我认为原因与 CC2640r2无关。

    有什么想法?

    请注意相对较慢(~1kHz)的宽电流消耗。 这可能是由直流/直流充电事件造成的。 请注意、示波器设置为在平均模式下采集128个平均值、因此细节很详细、但在实际情况下、当与器件配对时、较小的宽电流事件几乎为零。 这是一种非常好的技术、可在器件配对然后取消配对时缓慢观察当前状态变化。

    在这里、器件未配对时、慢速电流事件更加突出。

    简单地包含在示波器上测量的单个 BLE 脉冲

    最后、展示了放大器的性能并在1kHz 时验证其增益为100。

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    尊敬的 Patrick:

    很棒的工作!

    请参阅本页最底部有关如何将外部电源应用到 LaunchPad 的信息: dev.ti.com/.../

    这将去耦除电平转换器之外的所有调试器部分。 不过、这些电流仅消耗几百毫微安。

    使用此设置、您仍然可以进行调试、并且可以通过 USB 连接器为调试器部分供电(仅需一个外部电源)。

    此致、
    Fredrik
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    我一直对连接电流感应放大器很好奇、但从未打算尝试过。 我的解决方案最终是使用 HP66309D 记录广播脉冲、尽管它没有足够长的记录长度来了解脉冲发生的频率。 我在 www.eevblog.com/.../上发布了一个捕获的图像

    我的电路板是 CC2640 (较旧版本)、加上一些消耗电流的其他东西、因此空闲电流略高于应有的值。

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    您好、Nathan、
    快速查看屏幕快照可以看出、您的测量系统 HP66309D 显然没有足够的带宽来捕获 BTLE 脉冲中的细节。 这与有限的记录存储器相结合、使该仪器不适合您的应用。 我想建议使用 Tek MDO3014。 这是我见过的最好的飞镖靶。
    Patrick
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    您好 Fredrik、

    感谢您的热情鼓励。 我听从了您的建议并按照您的建议配置了 CC2640r2 -仅 VSENSE 跳线、我的电路接地、以及从实验室电源到连接的电路板的3.0VDC。 结果与之前显示的结果类似、但没有直流偏移-很可能是 LED 造成的。 出于完整性考虑、我在这里附上了我的结果。

    在器件未配对(断开连接)的情况下、CC2640消耗~ 1.1mA RMS。 请注意小尖峰。 我稍后将介绍这些内容。 这可能是直流/直流转换器。

    器件连接后、CC2640r2消耗~1.8mA RMS。

    单个 BLE 脉冲~12mA 峰值

    之前显示的极小脉冲小于200微秒、为0.4mA Pk。 这可能是直流/直流转换器再充电。

    这是在40微秒内~0.7mA 的较低频率但更大的峰值电流消耗。