Análise e otimização de consumo de energia em soluções embarcadas
O Power Profiler Kit II (PPK2) é uma unidade autônoma capaz de medir — e, opcionalmente, fornecer — correntes que variam de valores abaixo de 1 µA até 1 A, tanto em kits de desenvolvimento (DKs) da Nordic quanto em hardware externo.
O PPK2 é alimentado por meio de um cabo USB padrão de 5 V, que pode fornecer até 500 mA de corrente. Para fornecer até 1 A, são necessários dois cabos USB.
O dispositivo oferece suporte tanto ao modo de amperímetro quanto ao modo de fonte (indicados na placa de circuito impresso, respectivamente, como "AMP" e "SMU" — *source measure unit*). No modo de amperímetro, uma fonte de alimentação externa deve fornecer níveis de VCC entre 0,8 V e 5 V ao dispositivo sob teste (DUT). No modo de fonte, o próprio PPK2 fornece níveis de VCC entre 0,8 V e 5 V, com seu regulador interno capaz de entregar até 1 A de corrente para aplicações externas. É possível medir desde correntes baixas em modo de repouso (*sleep*) até correntes mais elevadas em operação ativa, bem como picos de corrente de curta duração, tanto em kits de desenvolvimento da Nordic quanto em hardware externo.
Isso permite o suporte a aplicações de curto alcance baseadas nas séries nRF51, nRF52 e nRF53, bem como à série nRF91 (SiP celular), com margem suficiente para o consumo de circuitos adicionais — por exemplo, um kit de desenvolvimento nRF9160 conectado a sensores.
O PPK2 conta com uma unidade de medição analógica avançada, dotada de uma ampla faixa dinâmica. Isso possibilita medições precisas de consumo de energia em toda a faixa tipicamente observada em aplicações embarcadas de baixo consumo, desde valores na casa de 1 µA até 1 A. A resolução varia entre 100 nA e 1 mA, dependendo da faixa de medição, sendo suficientemente alta para detectar pequenos picos de corrente, comuns em sistemas otimizados para baixo consumo.
Além disso, o PPK2 pode utilizar suas entradas digitais como um analisador lógico básico, permitindo a realização de medições sincronizadas com a execução do código. Isso pode ser obtido conectando as entradas digitais a um pino de E/S (entrada/saída) no dispositivo externo sob teste (DUT). Para utilizar essa funcionalidade, o DUT deve ser alimentado por uma tensão VCC entre 1,6 V e 5,5 V. A entrada digital pode, então, indicar qual código está sendo executado no DUT em diferentes momentos.
Uma amostragem 10 vezes mais rápida (ou seja, 100 ksps) — em comparação com a janela de longo prazo da geração anterior — permite manter a resolução contínua máxima a todo momento. Isso possibilita ao usuário coletar dados de aquisição média e, simultaneamente, aplicar um zoom para obter dados de alta resolução, utilizando a mesma janela de visualização.