Keysight N2820A là đầu dò dòng AC/DC độ nhạy cao, hai kênh, dùng với máy hiện sóng Keysight để nhìn thấy cùng lúc dòng ngủ từ 50 µA (đầu 100 mΩ đi kèm) và xung đánh thức hàng trăm miliampe của một thiết bị dùng pin. Với các nhà máy và phòng R&D đang làm module IoT, đồng hồ thông minh, tai nghe hay điện thoại tại Việt Nam, bài toán đo dòng ngủ quyết định trực tiếp con số “thời lượng pin” in trên hộp sản phẩm. Bài viết tóm tắt nguyên lý, thông số theo data sheet Keysight bản 12/2025 và cách chọn đầu điện trở phù hợp.
Keysight N2820A là gì?
N2820A là đầu dò dòng điện AC/DC Keysight N2820A, thuộc dòng N2820A Series cùng với bản một kênh N2821A. Khác với đầu dò dòng dạng kìm kẹp, N2820A đo điện áp rơi trên một điện trở shunt (Rsense) đặt nối tiếp với tải. Điện trở này nằm trong một đầu cắm nhỏ (sense head) gắn vào thân đầu dò, nên có thể thay nhanh giữa 20 mΩ, 100 mΩ hoặc một đầu “tự chọn” dùng điện trở có sẵn trên bo mạch.
Điểm làm nên tên tuổi của dòng này là hai bộ khuếch đại song song bên trong thân đầu dò. Kênh zoom-out có hệ số khuếch đại 1,97, băng thông DC tới 3 MHz, cho thấy toàn bộ dạng sóng dòng. Kênh zoom-in có hệ số khuếch đại 300, băng thông DC tới 500 kHz, phóng to phần dòng nhỏ. Hai kênh đi vào hai kênh máy hiện sóng cùng lúc, cho dải động 20.000:1 (86 dB) theo data sheet.
Vì sao đo dòng ngủ quan trọng với sản xuất điện tử Việt Nam?
Theo số liệu được Báo Đầu tư tổng hợp (04/10/2026), 9 tháng năm 2026 xuất khẩu điện tử của Việt Nam đạt 175,4 tỷ USD; riêng điện thoại và linh kiện đạt 51,7 tỷ USD, tăng 18,8 % so với cùng kỳ. Phần lớn các sản phẩm này chạy pin và dành phần lớn thời gian ở chế độ ngủ.
Với một thiết bị IoT thức dậy vài giây một lần, năng lượng tiêu thụ được quyết định bởi hai thứ: dòng nền khi ngủ và điện tích của mỗi xung đánh thức. Một lỗi firmware khiến dòng ngủ tăng từ 80 µA lên 800 µA có thể rút ngắn thời lượng pin nhiều lần, nhưng gần như vô hình nếu thang đo chỉ đủ để thấy xung hàng trăm mA. Đó là lý do đầu dò dòng có dải động lớn như Keysight N2820A hữu ích ở cả giai đoạn R&D lẫn khi khoanh vùng lỗi trên dây chuyền.
Hai kênh zoom-in và zoom-out hoạt động thế nào?
Khi thiết bị ngủ, dòng nhỏ đến mức trên kênh zoom-out nó gần như là một đường thẳng. Kênh zoom-in khuếch đại tín hiệu đó 300 lần nên phân giải được dao động của dòng nền. Khi thiết bị thức dậy và phát sóng, kênh zoom-in bão hòa, còn kênh zoom-out vẫn giữ trọn đỉnh xung. Người đo đọc phần nền ở kênh zoom-in và phần đỉnh ở kênh zoom-out, trong cùng một lần chụp, cùng trục thời gian.
Bản một kênh N2821A dùng cùng thân đầu dò nhưng không có cáp phụ cho kênh thứ hai, nên mỗi lúc chỉ xem được một chế độ và dải động là 1.000:1 (60 dB). Nếu dòng của thiết bị thay đổi lớn theo chu kỳ ngủ–thức, N2820A là lựa chọn phù hợp hơn.
Trên máy hiện sóng Infiniium, phép đo diện tích dưới đường cong (Charge) tính được điện tích tiêu thụ trong một khoảng thời gian, từ đó suy ra dòng trung bình của cả chu kỳ. Đây là con số dùng để ước tính thời lượng pin.
Thông số Keysight N2820A cần biết là gì?
Các giá trị dưới đây lấy từ data sheet Keysight 5991-1711EN (12/2025):
- Băng thông: DC – 3 MHz (zoom-out), DC – 500 kHz (zoom-in); thời gian lên tương ứng dưới 0,116 µs và dưới 0,7 µs.
- Dòng nhỏ nhất đo được: 50 µA với đầu 100 mΩ, 250 µA với đầu 20 mΩ; tới 100 nA khi dùng đầu tự chọn N2825A với điện trở 1 kΩ.
- Dòng lớn nhất: 2,2 A (100 mΩ), 5 A (20 mΩ); tới khoảng 120 A khi dùng N2825A với điện trở tự chọn rất nhỏ (cỡ 1,5 mΩ) công suất 20 W.
- Độ chính xác DC: ± 3 % hoặc 10 µA, lấy giá trị lớn hơn.
- Nhiễu AC rms (chế độ high-resolution bật): 30 µA với đầu 100 mΩ, 150 µA với đầu 20 mΩ.
- Điện áp vào tối đa: ± 12 V; nhãn trên thân đầu dò ghi rõ thiết bị cần đo không được thả nổi (DUT not floating).
Các giá trị dòng nhỏ nhất và lớn nhất được Keysight công bố với đầu dò hàn cố định, nguồn 5 V và chế độ high-resolution bật. Trong thực tế, nhiễu và độ trôi của phép đo còn phụ thuộc cách đi dây và máy hiện sóng; xem thêm bài giảm nhiễu khi đo tín hiệu biên độ nhỏ.
Chọn đầu Rsense 20 mΩ, 100 mΩ hay tự chọn?
Điện trở càng lớn thì tín hiệu càng lớn và nhiễu quy về dòng càng thấp, nhưng sụt áp trên điện trở (burden voltage) cũng càng lớn. Sụt áp bằng dòng nhân điện trở: 100 mA qua đầu 100 mΩ gây sụt 10 mV, còn 2 A qua đầu 20 mΩ gây sụt 40 mV. Với một vi điều khiển chạy 1,8 V và có ngưỡng reset gần đó, vài chục mV ở đỉnh xung có thể đủ làm thay đổi hành vi của mạch.
- N2824A (100 mΩ): 50 µA – 2,2 A, phù hợp IoT, thiết bị đeo, vi điều khiển, nơi dòng ngủ thấp là thứ cần thấy rõ.
- N2822A (20 mΩ): 250 µA – 5 A, phù hợp thiết bị kéo dòng lớn như điện thoại khi phát RF.
- N2825A (tự chọn): dùng điện trở trên bo từ 1 mΩ tới 1 MΩ, nhập giá trị điện trở vào máy hiện sóng và kiểm tra công suất P = I²R.
Đầu nối MBB (make-before-break) đi kèm có thể hàn sẵn lên bo theo bước chân 0,1 inch. Khi rút đầu dò ra, mạch vẫn được nối liền, nên có thể chuyển giữa nhiều điểm đo mà không hàn đi hàn lại.
N2820A dùng với máy hiện sóng Keysight nào?
Theo data sheet, N2820A và N2821A tương thích với InfiniiVision 3000 X-Series (phần mềm từ 2.30), 4000 X-Series (từ 3.10) và 6000 X-Series, cùng Infiniium S-Series, 9000A và 9000 H-Series (từ 4.20). Ví dụ trong danh mục Techmaster có máy hiện sóng Keysight MSOX4104A, MSOX6004A và Infiniium DSOS054A. Infiniium UXR, V, Z và 90000 Series không tương thích. Với các dòng máy ra đời sau bản data sheet, hãy hỏi Techmaster danh sách tương thích hiện hành trước khi đặt hàng.
Nếu bạn đang chọn giữa các loại đầu dò dòng khác nhau (kìm kẹp, Rogowski, shunt), bài đo dòng bằng máy hiện sóng: chọn đầu dò dòng và bài đầu dò dòng Keysight cho máy hiện sóng so sánh chi tiết hơn.
Khi nào nên dùng máy phân tích nguồn thay cho đầu dò dòng?
N2820A mạnh khi cần nhìn dạng sóng dòng cùng các tín hiệu khác trên máy hiện sóng: đồng bộ với chân GPIO, đường SPI hay xung RF để biết chính xác đoạn firmware nào gây ra mức dòng nào. Khi cần đo dòng ngủ cỡ nano ampe hoặc ghi dòng liên tục trong nhiều giờ, các thiết bị chuyên dụng như máy phân tích dạng sóng dòng điện Keysight CX3324A hoặc máy phân tích nguồn DC Keysight N6705C phù hợp hơn. Bài đo dòng IoT cho thiết bị dùng pin trình bày cách phối hợp các công cụ này.
Quy trình đo dòng ngủ với N2820A gồm những bước nào?
- Chọn đầu Rsense theo dòng nhỏ nhất cần thấy và sụt áp chấp nhận được ở dòng đỉnh.
- Chèn đầu dò nối tiếp vào đường nguồn, tốt nhất qua đầu MBB hàn sẵn trên bo; giữ dây nối ngắn và xoắn.
- Nối hai đầu ra tới hai kênh máy hiện sóng, để đầu dò làm nóng 20 phút (điều kiện của các thông số bảo đảm).
- Bật chế độ high-resolution, đặt trigger theo sườn lên của xung đánh thức để chụp trọn một chu kỳ ngủ–thức.
- Đọc dòng nền ở kênh zoom-in, đỉnh xung ở kênh zoom-out; dùng phép đo Charge (Infiniium) để có điện tích mỗi chu kỳ.
- Lặp lại sau mỗi bản firmware để phát hiện sớm thay đổi của dòng ngủ.
Câu hỏi thường gặp
Keysight N2820A đo được dòng nhỏ nhất bao nhiêu?
Theo data sheet, 50 µA với đầu 100 mΩ và 250 µA với đầu 20 mΩ đi kèm. Khi dùng đầu tự chọn N2825A với điện trở 1 kΩ trên bo, dòng nhỏ nhất đo được là 100 nA.
N2820A khác N2821A ở điểm nào?
N2820A dùng hai kênh máy hiện sóng cùng lúc (zoom-in và zoom-out) với dải động 20.000:1. N2821A chỉ dùng một kênh, chọn một chế độ mỗi lúc, dải động 1.000:1 và không kèm cáp phụ N2827A.
N2820A có phải đầu dò kìm kẹp không?
Không. N2820A đo điện áp rơi trên một điện trở shunt đặt nối tiếp với tải, nên phải ngắt mạch để chèn điện trở, thường qua đầu nối MBB. Đổi lại, nó nhạy hơn nhiều so với đầu dò kìm kẹp ở dải dòng nhỏ.
Mua Keysight N2820A ở đâu tại Việt Nam?
Techmaster Electronics là nhà phân phối ủy quyền Keysight tại Việt Nam, cung cấp N2820A, N2821A, các đầu điện trở thay thế và máy hiện sóng tương thích, kèm tư vấn cấu hình và dịch vụ hiệu chuẩn.
Xem thêm các giải pháp đo lường khác trên trang Keysight tại Techmaster. Cần tư vấn chọn đầu Rsense, máy hiện sóng tương thích hoặc báo giá? Liên hệ Techmaster để được kỹ sư hỗ trợ.
