EOPOWER_30

EO POWER - GENNAIO/FEBBRAIO 2023 XXIV Power spositivo. Una volta stabilito un riferimento (benchmark) per il consumo medio, il team di sviluppo può sperimen- tare vari metodi per migliorare la durata prevista della batteria. Tra le tecniche da utilizzare si possono annove- rare le seguenti: • accurato sequenziamento della MCU e del transcei- ver wireless • disattivazione delle periferiche quando non sono ne- cessarie • variare il duty cycle del dispositivo • effettuare esperimenti con differenti modalità di “sleep” • rallentare il clock della MCU quando non sta elabo- rando dati Tuttavia, la misura accurata della corrente in un range dinamico così elevato è un compito complesso al di là della portata di un tipico multimetro digitale (DMM) da banco. La corrente viene solitamente calcolata utilizzando la classica legge di Ohm che misura la caduta di tensione ai capi di un resistore di shunt. Questa caduta di tensione, denominata tensione di carico (burden voltage) permet- te di ridurre la tensione fornita dal carico. Per eseguire misure di corrente percepibili e accurate dell’ordine dei µA, la tensione di carico deve essere sufficientemente elevata affinché il DMM possa eseguire la misura ma nello stesso tempo non deve ridurre l’alimentazione in misura tale da provocare un comportamento irregola- re da parte del DUT (Device Under Test). Un’ulteriore complicazione deriva dalla natura dinamica del funzio- namento del DUT, la cui corrente passa istantaneamen- te da valori di pochi uA a valori di alcuni mA. Poichè le tensioni dei terminali di alimentazione (rail) di un tipico SoC sono pari a 1,8 o 3,3 V, la variazione dinamica della tensione di carico potrebbe dar luogo a fenomeni di reset causati da un abbassamento della tensione di alimenta- zione (brown-out reset) del DUT durante il funziona- mento. Per soddisfare questo specifico requisito sono dispo- nibili DMM di precisione. Si tratta in ogni caso di uni- tà costose che utilizzano la commutazione di relè per cambiare i valori del resistore di shunt durante il funzio- namento ma il tempo richiesto, anche con commutatori a stato solido, comporta una perdita di accuratezza e di dettagli della misura. Per risolvere il problema della misura della corrente in un ampio range dinamico, i produttori hanno sviluppato appositi tool di profilazione della potenza per misurare e registrare in maniera accurata i consumi in tempo reale. Tra i numerosi esempi si possono annoverare il Power Profiler Kit 2 ( PPK) di Nordic Semiconductor e Otii Arc di Qoitech . Power Profiler 2 – Nordic Il range di misura di Power Profiler Kit 2 di Nordic (Fig. 4) va da 200 nA a 1 A, con una risoluzione (dipendente dal Fig. 4 – Il tool Power Profiler 2 di Nordic Semiconductor (Fonte: Nordic Semiconductor)