如果要分析手機、無線傳感器、無線穿戴設備、無線抄表等的耗電特性，首先就需要精確捕獲這些設備在不同工作狀態(tài)下的電流波形。但這從來就不是一件容易的事情。一種驗證電池工作時間最為簡單的做法，就是將移動設備視為一個黑盒子，直接測量其電池的工作時間， 或測量較長時間內的電流消耗，然后根據(jù)標稱的電池毫安時容量推測出工作時間。大多數(shù)認證測試只是驗證電池運行時間。但這種測試非常粗略，如果換了一塊電池，或者這重復測量一次，結果就可能大相徑庭。重復性非常差。
然而，為了優(yōu)化電池工作時間，通常需要設計團隊使用幾種不同的測試方法進行深入分析， 這遠遠超出了僅僅對電池工作時間的驗證。您不僅需要對元器件、部件、子電路和電池等進行單獨的表征，而且還需要進行綜合測試。詳細地表征設備耗電特性可以更深入地分析器件的工作情況，以便您根據(jù)情況做出權衡，并優(yōu)化電池運行時間。
無線設備的電流工作特性是高寬動態(tài)變化，占空比很小。因此，在測量過程中，不僅需要高于100KSa /s 或更高速率的采樣，還需要高于18bit的分辨率，對電池電流消耗波形進行數(shù)字化，以深入的分析提高充足的信息，優(yōu)化電池運行時間。
您可以采用多種方法來獲得精確的波形，其中某些方法具有一定的局限：
l 利用電流探頭和示波器可對高速波形進行數(shù)字化。然而，示波器有限的動態(tài)范圍、低精度和高噪聲會嚴重限制這種方案的可行性。
l 相比于電流探頭和示波器，高采樣率數(shù)采系統(tǒng)和精確的分流器能夠提供更佳的精度和更寬的范圍。但您必須使用低阻值的分流器，以確保電流峰值時，分流器電阻造成的壓降保持最小，以便不影響移動設備正常工作。然而，低阻值分流器較小的分流器壓降，會嚴重限制電流測量動態(tài)范圍和精度。
l 某些專用的直流電源分析儀結合了高速數(shù)字化儀和高動態(tài)范圍的電流測量系統(tǒng)，無需使用外部分流器和電流探頭，可以精確地表征移動設備的電流消耗，而不會出現(xiàn)壓降問題。
例如，圖 1 顯示使用 Agilent N6781A SMU電源模塊14585A 耗電分析軟件測得的手機在呼叫過程中的電流消耗。N6781A 是一款專用的電池仿真器直流源模塊，可為移動設備供電，并同時以超過 195 KSa/s 的高采樣速率和高達28bit的分辨率，對手機工作電流進行從納安級到安培極的無縫隙測量。憑借高動態(tài)測量范圍和高速數(shù)字化能力，該電源模塊可以快速、深入地進行分析，以優(yōu)化電池運行時間。
通過對智能手機進行深入分析，可得出：
? 待機狀態(tài)消耗電流值
? 待機狀態(tài)持續(xù)時間
? 待機狀態(tài)下，激活持續(xù)時間和電流值
? 發(fā)射狀態(tài)消耗電流和RF功放附加效率(PAE)
? 發(fā)射狀態(tài)電流持續(xù)時間
以及其它更多的耗電參數(shù)。
借助適當?shù)臏y量功能，電流消耗成為了獲取詳細信息以優(yōu)化移動無線器件電池運行時間的窗口。
