項(xiàng)目背景

有個(gè)項(xiàng)目需要測(cè)試某個(gè)芯片的工作電流，該芯片工作電流為60uA，待機(jī)不超過10uA，如果芯片有問題則電流會(huì)超過幾百uA。

客戶的要求就是能用簡(jiǎn)單的方法對(duì)這種芯片進(jìn)行電流測(cè)試，將有問題的芯片挑出來。

微安表或萬用表

要說最簡(jiǎn)單的測(cè)試方法，用指針式微安表或萬用表直接測(cè)量肯定最簡(jiǎn)單，但有一個(gè)問題，需要測(cè)試的芯片數(shù)量非常之多，讓測(cè)試員去看表的顯示值不太適合現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。

你想一想，如果是讓你一天到完重復(fù)看表的顯示值，告訴你正常的數(shù)字應(yīng)該是多少，你能保證出錯(cuò)的比例維持在很低數(shù)值嗎？經(jīng)驗(yàn)告訴我們，對(duì)于這種重復(fù)性的簡(jiǎn)單工作，測(cè)試員很容易進(jìn)入疲勞狀態(tài)，別說一整天，就是一小時(shí)，就容易出現(xiàn)明明看著是50，自己卻當(dāng)成是100的結(jié)果。最不容易出錯(cuò)的就是用紅綠燈加聲音告訴測(cè)試員測(cè)試結(jié)果是否合格，于是客戶讓我們給他開發(fā)一套這樣的測(cè)試工具。

單片機(jī)ADC

其它要求的實(shí)現(xiàn)不必細(xì)表，到電流測(cè)量這個(gè)地方犯了糊涂，要測(cè)電流肯定要一個(gè)采樣電阻將電流轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，再用ADC測(cè)量電壓即可。可不到100uA這樣的電流實(shí)在太小，一開始我們想采樣電阻也不能太大，就算是100歐，60uA的電流對(duì)應(yīng)電壓也才6mV，如果是5V供電的10位ADC就只有一個(gè)量化單位的大小，考慮到地線等因素，顯然難以測(cè)量。

如果用1000歐的采樣電阻，電壓可以到60mV，不過給人第一感覺是用1000歐的采樣電阻也太大了吧？這樣就沒細(xì)想到底能不能用1000歐的采樣電阻，而是想當(dāng)然定為100歐，再在后面用放大器將其上面的電壓放大后進(jìn)行測(cè)量，找了個(gè)運(yùn)算放大器進(jìn)行驗(yàn)證，確實(shí)能放大到很理想的幅度，但需要對(duì)放大器的輸出偏置電壓做一個(gè)校正，要讓單片機(jī)記住輸入電壓為零的情況下放大器輸出的電壓大小，想著這小電流測(cè)量還真麻煩。

在做樣機(jī)的時(shí)候，一負(fù)責(zé)硬件的同事問怎么不直接用1000歐的采樣電阻+單片機(jī)的ADC口來測(cè)電流呢？這個(gè)時(shí)候我們才意識(shí)到之前的想法太過于想當(dāng)然。通過計(jì)算可以得出1000歐的電阻正常工作電流狀態(tài)下得到的電壓是60mV，實(shí)際上這個(gè)電壓對(duì)于一個(gè)5V的系統(tǒng)來說一般來說是可以接受的，只是之前我們想當(dāng)然，認(rèn)為在芯片電源腳上串聯(lián)一個(gè)1000歐的電阻太大，當(dāng)時(shí)我們只看到1000歐電阻的阻值大，疏忽了流過的電流小這一特性，實(shí)際上我們只要采樣電阻上的電壓在芯片可接受的電源壓差范圍之內(nèi)即可。

如果這樣能行那就簡(jiǎn)單多了，趕緊更改電路進(jìn)行測(cè)試，實(shí)驗(yàn)證明這種想法是正確的。5V電壓10位ADC的單片機(jī)，用1500歐電阻對(duì)芯片工作電流進(jìn)行采樣，只是簡(jiǎn)單的8次平均采樣，就能得到非常穩(wěn)定的測(cè)量結(jié)果，60uA對(duì)應(yīng)的電壓為90mV，ADC轉(zhuǎn)換的理論結(jié)果應(yīng)該是18.44，我們實(shí)測(cè)結(jié)果為20，考慮到器件誤差等因素兩者基本一致。

原來小電流測(cè)試并不一定要太復(fù)雜的方法，不要被自己的經(jīng)驗(yàn)想當(dāng)然而蒙蔽了雙眼，實(shí)際上就是這么簡(jiǎn)單就實(shí)現(xiàn)了。