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广州致远电子有限公司 工程技术笔记 433/470 模块 TN01010101 V1.00 Date:2016/10/27 ZM4xxS-M 功耗测试 类别 内容 关键词 功耗、ZM4xxS-M Technical Note

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广州致远电子有限公司

工程技术笔记

433/470 模块

TN01010101 V1.00 Date:2016/10/27

ZM4xxS-M 功耗测试

类别 内容

关键词 功耗、ZM4xxS-M

摘 要

Technical

Note

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ZM4xxS-M 功耗测试

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V1.00 2016/10/27 创建文档

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ZM4xxS-M 功耗测试

目 录

1. 测试结果及说明 ....................................................................................................... 1

2. 供电时间计算 ........................................................................................................... 2

3. 掉电电流 ................................................................................................................... 3

4. 休眠电流 ................................................................................................................... 4

5. 待机电流 ................................................................................................................... 5

6. 接收电流 ................................................................................................................... 6

7. 0dBm 功率发送电流(9600bps) ................................................................................. 7

8. 20dBm 功率发送电流(9600bps)............................................................................... 8

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ZM4xxS-M 功耗测试

1. 测试结果及说明

测试过程使用的工具是 UT70A 万用表,在 ZM4xxS-M 的各种低功耗模式下测量流入

VCC 引脚的电流结果如表 1 所示。以 9600bps 空中速率满载(持续发送数据)发射时,测

得工作电流如表 2 所示,以 40000bps 空中速率满载发射时,测得工作电流如表 3 所示。

表 1 低功耗模式工作电流

工作模式 电流 备注(调用的函数)

掉电 0.15uA vRadio_ShutDown();

休眠 0.34uA vRadio_Sleep();

待机 1.90mA vRadio_Init();

接收 13.7mA vRadio_StartRX(channel,0u);

表 2 9600bps 满载工作电流

-18 dBm 发射功率 13.6 mA vRadio_Set_PA_Level(7);

-11dBm 发射功率 15.0 mA vRadio_Set_PA_Level(6);

-5dBm 发射功率 17.4 mA vRadio_Set_PA_Level(5);

0dBm 发射功率 21.1 mA vRadio_Set_PA_Level(4);

5dBm 发射功率 28.1 mA vRadio_Set_PA_Level(3);

10dBm 发射功率 39.2 mA vRadio_Set_PA_Level(2);

15dBm 发射功率 60.9 mA vRadio_Set_PA_Level(1);

20dBm 发射功率 103.0 mA vRadio_Set_PA_Level(0);

表 3 40000bps 满载工作电流

-18 dBm 发射功率 12.0 mA vRadio_Set_PA_Level(7);

-11dBm 发射功率 13.0 mA vRadio_Set_PA_Level(6);

-5dBm 发射功率 15.0 mA vRadio_Set_PA_Level(5);

0dBm 发射功率 18.0 mA vRadio_Set_PA_Level(4);

5dBm 发射功率 23.8 mA vRadio_Set_PA_Level(3);

10dBm 发射功率 33.3 mA vRadio_Set_PA_Level(2);

15dBm 发射功率 50.5 mA vRadio_Set_PA_Level(1);

20dBm 发射功率 84.8 mA vRadio_Set_PA_Level(0);

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ZM4xxS-M 功耗测试

2. 供电时间计算

以每 10s 使用 x dBm 发射功率发送一包数据,休眠电流 Is(uA),发送时长 t(ms),发送

电流为 It(mA),那么平均电流 Ia:

Ia = (Is /1000×(10000–t) + It×t)÷10000 (mA)

若使用 1000mAh 的电池单独给模块供电,则理论供电时间 Th(小时)、Td(天):

Th = 1000/Ia (h) Td = Th/24 (day)

使用 9600bps 的空中速率,发送一包 32 字节的数据,平均需要 40ms(这时间是使用示

波器测量出来的),根据不同发射功率测出的发射电流可以计算出工作时长如表 4 所示。

表 4 9600bps 的工作时长

发射功率 发射电流 平均电流(uA) 工作(小时) 工作(天数)

-18 dBm 13.6 mA 55 18239 760

-11dBm 15.0 mA 60 16549 690

-5dBm 17.4 mA 70 14280 595

0dBm 21.1 mA 85 11789 491

5dBm 28.1 mA 113 8863 369

10dBm 39.2 mA 157 6360 265

15dBm 60.9 mA 244 4098 171

20dBm 103.0 mA 412 2425 101

使用 40000bps 的空中速率,发送一包 32 字节的数据,平均需要 12ms(这时间是使用示

波器测量出来的),根据不同发射功率测出的发射电流可以计算出工作时长如表 5 所示。

表 5 40000bps 的工作时长

发射功率 发射电流 平均电流(uA) 工作(小时) 工作(天数)

-18 dBm 12.0 mA 15 67433 2810

-11dBm 13.0 mA 16 62385 2599

-5dBm 15.0 mA 18 54261 2261

0dBm 18.0 mA 22 45394 1891

5dBm 23.8 mA 29 34495 1437

10dBm 33.3 mA 40 24759 1032

15dBm 50.5 mA 61 16386 683

20dBm 84.8 mA 102 9809 409

以每 10s 进入一次的接收模式,可以计算出工作时长如表 6 所示

表 6 接收模式下的工作时长

接收时长 接收电流 平均电流(uA) 工作(小时) 工作(天数)

100ms 13.7 mA 137 7277 303

50ms 13.7mA 69 14508 604

要可靠唤醒 100ms 接收时长的接收端,发射端需要在每 100ms 内至少发送一包,这样

接收端每次唤醒时才能可靠地收到数据。

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3. 掉电电流

在供电电压 3.3V,温度 25℃左右条件下,测量休眠时VCC引脚的输入电流如图 1所示,

约 0.15uA。

图 1 掉电测试

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4. 休眠电流

在供电电压 3.3V,温度 25℃左右条件下,测量待机时VCC引脚的输入电流如图 2所示,

约 0.34uA。

图 2 休眠测试

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5. 待机电流

在供电电压 3.3V,温度 25℃左右条件下,测量待机时VCC引脚的输入电流如图 2所示,

约 1.9mA。

图 3 待机测试

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6. 接收电流

在供电电压 3.3V,温度 25℃左右条件下,测量接收状态时 VCC 引脚的输入电流如图

4 所示,约 13.7mA。

图 4 接收测试

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7. 0dBm 功率发送电流(9600bps)

在供电电压 3.3V,温度 25℃左右条件下,测量 0dBm 发射时 VCC 引脚的输入电流如

图 5 所示,约 22.1mA。

图 5 0dBm 功率发送测试

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8. 20dBm 功率发送电流(9600bps)

在供电电压 3.3V,温度 25℃左右条件下,测量最大功率(20dBm)发送时 VCC 引脚的输

入电流如图 6 所示,103.0mA。

图 6 20dBm 功率发射测试

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