每天，在您用手机或Pad上网的时候，您会关注网络质量吗？还会关心电池剩余电量吗？如果你不关心这个，那想必是生活在杨过和小龙女的时代了。

Palm公司CEO Jon Rubinstein 曾经断言无线通信行业的发展将受限于两个方面，带宽和电池容量。谁都无法忍受随时面临断电的手机。不仅是整机厂家对功耗严格要求，手机的零部件供应商、甚至想MS这样为手机做操作系统的厂家，也把功耗问题提示到了极高的优先级。有些情况下，似乎功耗远远比芯片或软件的其他性能更为重要。所有的这一切，都是为了我们手上的手机能工作更长的时间，避免您每天生活在寻找充电器的焦虑之中。

这不仅仅限于手机行业。在医疗电子、胎压监测、无线传感器、无线电表等等诸多的电池供电的设备，也同样对功耗有着苛刻的需要。

         所有这些产品的精密功耗测试是极具挑战性的。它们的共同特点是：电流是动态变化的。为了省电，手机里的各个零部件都做了最大程度的优化，在不工作的情况下进入关闭或休眠状态，直到被唤醒才开始工作。这些频繁的模式切换带来了密集的脉冲电流变化。而变化速度往往高达KHz甚至10KHz以上。精确的电流测量需要兼顾采样率和测量精度，从微安到毫安，以及到安培级别的连续电流变化中，保持50~100KHz的采样率，才能捕捉到所需要的电流脉冲并进行测量。电流变化的动态范围会到达50-100dB! 无论是8bit 或12bit的示波器，还是传统的数字万元表，对如此高动态范围、高变化速度电流的精确测量，都是无能为力的。

         这种及其具挑战的测试需求，促使了安捷伦的工程师开发出了无缝量程切换技术（seamless ranging），来帮助工程师应完成精确的表征和测试。传统的测量仪表内部只有一块AD芯片，它们需要你的帮助来选择合适的量程，因为它们永远无法预知下面的信号是否超出了自己的测试范围。如果超过了，它们只能发出报错，并告诉你它们已经尽力而为了。无缝量程切换使用了多块并行处理的AD芯片，各自工作在自己的量程下，同时并行的在各自的量程内采集数据。仪表所做的是在不同的时刻，选择不同的数据源，并把这些数据按时间先后顺序连接在一起。这个过程里不会丢失任何数据，所有的测量值被连续记录，并在量程切换处顺滑的连接测量结果。通过这样的方式，我们可以等效得到28bit的量化分辨率，同时保持较高的采样率。 从纳安级电流到安培级电流，第一次实现了连续不间断的测量。而每一个数据点，都达到了最高的精度指标。你所需要的只是把量程设为Auto (这次是真的自动)，然后等待你所需要的数据结果，在这个过工程里，不论你的手机工作在什么模式下，它可以打电话，可以播放mp3音乐，可以上网发几条微博，所有这些操作所对应的电流变化都会被完整记录，而且非常精确。

安捷伦在N6781A SMU电源模块上提供了三个可以无缝切换的量程，3A，100mA 和1mA，在这三个量程下，最高的测量精度可以达到0.025% + 100nA，而采样率可以达到最高200K次每秒。N6781A SMU模块工作在N6705B直流电源分析仪中。在供电的同时，精密测量被测件的静态和动态工作电流

图3对比显示在无缝量程切换功能开启或关闭情况下，对同一脉冲电流测量的寄过，可以看到左下小图中可以精确测量出底电流部分的电流值，而在固定量程下，右下小图底电流完全被量化噪声淹没。

无缝量程技术是安捷伦的专利技术。专利的拥有者是我以前文章中介绍过的那位英语不及格的大牛 Russ 先生。

http://forum.eet-cn.com/BLOG_ARTICLE_16456.HTM

关于无缝量程技术的视频，可以访问优酷：http://v.youku.com/v_show/id_XMzU0NTkyMDYw.html?f=17066502