TopCurrent es un adaptador de corriente de precisión que convierte multímetros y osciloscopios en herramientas de medida de corriente de alta velocidad y baja tensión de carga.
El nuevo TopCurrent de Hexed es un adaptador de corriente de precisión con autorango diseñado para medir corriente mediante instrumentos estándar de medida de tensión, como multímetros digitales y osciloscopios.
Orientado a tareas de validación electrónica, caracterización de consumo y depuración de equipos, el dispositivo cubre corrientes desde 1 nA hasta 3 A mediante tres rangos de trabajo en nA, µA y mA.
Además, la arquitectura convierte la corriente aplicada en una salida de tensión con una escala de 1 unidad de corriente igual a 1 mV por rango, de modo que 1 nA genera 1 mV en el rango de nA.
La precisión típica indicada alcanza 0,05 por ciento o mejor en los rangos de µA y nA, pendiente de confirmación final, mientras que el rango de mA se sitúa por debajo de 0,1 por ciento.
TopCurrent para medida de corriente rápida con baja carga
En aplicaciones con cambios bruscos de consumo, el equipo conmuta hacia rangos superiores en aproximadamente 2,5 µs, por tanto resulta adecuado para analizar perfiles dinámicos de corriente en circuitos electrónicos.
Durante la conmutación de rango, la tensión de carga se mantiene con un máximo de 20 mV, un dato relevante cuando se trabaja con dispositivos sensibles a caídas de tensión en la línea de alimentación.
Por otro lado, la conmutación descendente necesita entre unos 380 µs y 800 µs, y el sistema arranca por defecto en el rango de mA para evitar estados de medida incorrectos.
La electrónica incorpora un circuito anti bloqueo que impide que el adaptador permanezca en un rango no adecuado, lo que mejora la estabilidad operativa durante secuencias de consumo variables.
Respecto al ancho de banda, la especificación supera los 300 kHz a menos 3 dB, por lo que permite observar variaciones rápidas cuando se combina con un osciloscopio compatible.
Conexión a multímetros y osciloscopios de laboratorio
Para la conexión de entrada y salida, TopCurrent integra conectores banana de seguridad chapados en oro, además de un conector BNC, Bayonet Neill-Concelman, hembra de 50 ohmios para medidas de bajo ruido.
Asimismo, el BNC actúa como anclaje mecánico y como conexión de masa de baja impedancia hacia la envolvente, una característica útil en bancos de prueba con osciloscopio.
La versión completa utiliza una caja de aluminio Hammond con paneles de circuito impreso, o PCB, printed circuit board, conectados a masa, que funcionan como una jaula de Faraday parcial.
En el rango de nA, la resolución depende del multímetro digital, o DMM, digital multimeter, conectado y puede llegar a 1 pA con un instrumento de 5,5 dígitos.
La deriva térmica se mantiene por debajo de 10 ppm por grado Celsius en los rangos de µA y nA, mientras que en mA queda por debajo de 15 ppm por grado Celsius.
Arquitectura sin firmware y opciones de expansión
A diferencia de otros sistemas de medida, el adaptador funciona sin firmware, sin MCU, microcontroller unit, sin FPGA, field-programmable gate array, sin convertidores ADC, analog-to-digital converter, sin calibración y sin intervención manual.
En concreto, el diseño deja espacio interno para una PCB adicional de desarrollo, como una placa con pantalla y microcontrolador, aunque estos elementos no forman parte del equipo descrito.
También se han previsto pads pasantes compatibles con protoboard y paso DIP, dual in-line package, para tareas de depuración, modificación y expansión en entornos de laboratorio.
Cuando se usa con osciloscopio, el ruido de los amplificadores operacionales en los rangos más bajos puede reducirse añadiendo un filtro paso bajo externo.
No obstante, el aumento de la velocidad de conmutación mediante el ajuste o retirada de condensadores de reloj requiere una sintonización cuidadosa, ya que puede generar inestabilidad en los límites de rango.
La alimentación emplea una batería de polímero de litio de 3,7 V con conectores JST-PH y JST-SH, además de compatibilidad USB-PD, USB Power Delivery, destinada a la carga mediante USB Type-C.
Para la monitorización del estado, cinco indicadores LED muestran carga, rango nA, rango µA, rango mA y estabilidad de la alimentación de 3,3 V.
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