【NUCLEO-L452RE测评】再测SHUTDOWAN和STANDBY模式nA级别的超低待机电流

jackfrost

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        STM32L452的超低功耗引起了小伙伴们的关注，尤其是对于SHUTDOWN模式下低至37nA的超低待机电流的测量，给小伙伴们带来了挑战，一般小伙伴们手上只有3位半顶多4位半的手持万用表，直接将电流表串入IDD(JP6)跳线两端测量，根本无法评估几十nA的电流，即使像我手上拥有HP 34401A这样的6位半神器，电流档位最低也只有10mA档位，最后一位是0.0X uA，由于最后一位是受到万用表内部电路超低频噪声的影响，因此最后一位往往是有几个字的跳动，正如我在上一篇《【NUCLEO-L452RE测评】用STM32 Nucleo Power GUI tool快速评估各模式功耗状况》( https://bbs.eeworld.com.cn/thread-537464-1-1.html ) 中直接用万用表测量SHUTDOWN模式电流的时候最后的00.000 0X mADC，最后一位是在2~5之间跳动的，因此，我只能根据一段时间的统计通过频度分布来判断电流大致分布在40nA左右，也是无奈了。      这2天超级低电流的测量引起了小伙伴们的兴趣，因此我也想重新换个方法，再挑战一下 SHUTDOWN和 STANDBY模式下的电流

      方法其实很简单，只要在IDD跳线这边跨一个10K欧的电阻，然后仅在小于数uA的情况下测量10K欧电阻两端的电压降即可，比方说1uA的电流流过10K的电阻，则上面的压降是10mV，鉴于之前测量的了解，要测量的超低电流是小于1uA的，因此在这个电阻上的电压降是不超过10mV的，MCU供电3.3V上降低个0.01V，那是毛毛雨啦，影响完全可以忽略啦。
       这里要注意的是开发板上电的时候电流是mA级别的，这个时候如果仍旧有个10K欧的电阻串在供电回路里那就有问题啦，供电不正常了。所以呢，在上电或者复位之前呢，要短路这个10K的电阻让MCU正常供电，然后再切换到SHUTDOWN或者STANDBY模式，这个时候MCU的电流就小于1uA了，可以拔掉短路帽，10K的电阻这个时候就不会对供电有影响了
       就是这么个简单的方法，不用折腾，哪怕只有三位半或者4位半也可以准确评估如此nA级别的电流啦，下面上图


















      这次用的是刚买的6000字炮灰表，这个表最小电压档位是60mV，因此折算后直接后面三位就是nA值，这样可以读到1nA的分辨率了

      好吧，再祭出神器 HP 34401A 六位半。34401的电流档最低是10mADC，这个时候它用的量程分流电阻是5欧，这次用直接10K欧电阻测量电压降的方式，就用到直流电压100mV档位，电压测量是34401强项了。

好了开始测量










      最后再把上面实测的数据整理下，环境温度26.4度：
1、SHUTDOWN                                                  45.38  nADC
2、STANDBY                                                    144.65  nADC
3、STANDBY + RTC                                          639.54  nADC
4、STANDBY+RTC+SRAM2                                853.31  nADC     


       通过改进方法后，本次测量值比前篇分辨率、准确度要提高许多了。SHTUDOWN模式为45nA，官方给出的是37nA，实测略微高了一些，这个考虑到电路板的清洁漏电程度，没法完全重复ST官方实验测量的环境，还有芯片的离散性等因素，因此认为这个结论是可信的。


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