1. 根据NI SourceAdapt技能的NI体系源丈量单元
源丈量单元(SMU)是一种精细的仪器,可一起对同一通道的电流和电压进行同步源丈量。 该功用使得SMU成为从精准直流电源到剖析分立元件或集成电路等半导体组件的特性等各种运用的抱负之选。
某些SMU针对特定的运用或许需求作了优化,例如走漏测验、大功率IV扫描、为具有快速瞬态呼应的移动设备供电。 这些仪器完美地供给了某一特定的功用,可是您或许需求多个这样的SMU来彻底剖析需求各种不同鼓励或功用的设备的特性。 或许,您也能够挑选体系SMU,它将高功率、高精度、高速源丈量功用集成到单个仪器上, 使您能够履行各种不同的功用以及经过同一针脚进行各种不同的设备测验。 这不只简化了衔接,并且削减了运用仪器的品种和数量,降低了测验体系的占地空间和整体本钱。
NI SMU将传统的台式SMU的高功率和精确度以及NI技能集于一身,具有更快速、更灵敏、更细巧的特性。 这种结合使得这些仪器不只能够完成传统SMU之外的功用,并且变成一款多功用的仪器,可用作为:
- 精细电源
- 快速瞬变电源
- 电压表、电流表或欧姆表
- 阻隔高压/电流数字化仪
- 高电压/电流序列发生器
- 脉冲发生器
- 可编程负载
将这些功用集成到单个仪器使得成为测验各种不同设备的抱负之选,这些设备或许包括以下需求:
- 高功率输入输出,一起具有高速采样功用,例如电源办理集成电路(PMIC)
- 高速瞬态呼应,例如射频电源放大器
- 精准丈量及大功率脉冲扫频,例如功率晶体管和高亮度LED
- 经过同一引脚进行精准IV和低频电容丈量,例如微型机电体系设备(MEM)
根据NI SMU的模块化特性和紧凑的尺度,您能够将几个SMU集成到混合信号自动化测验运用中,或许凭借单个4U PXI机箱中的17个SMU通道来建立高密度半导体测验体系。
2. NI体系SMU的技能细节
NI体系SMU所具有的宽功率规模、高丈量精度能够满意大部分直流测验需求。 此外,NI SMU扩展了传统SMU的功用,完成了快速采样、快速更新以及根据NI技能的SMU呼应自定义化。 这使得SMU能够用于各种不同的运用,而此前则需求衔接各种外部仪器,如示波器、函数发生器或高度专业化的电源。
标准
特性
更宽规模的脉冲
NI SMU能够发生高至500 W的脉冲,这使您能够快速测验大功率设备的IV特性而无需串联多个源丈量单元。 在更宽的脉冲规模下进行测验不只能够使SMU在其惯例的IV规模之外运转,并且能够最小化待测设备(DUT)的散热量,削减对热办理设备的需求。
SourceAdapt技能
NI SMU选用了新一代SourceAdapt技能,使您能够自定义SMU的操控循环,然后完成对恣意给定负载的最优呼应——即便是高电容或许电感负载。 消除过压不只维护了待测设备,并且也消除了振动引发的体系安稳性问题。 此外,上升和下降时刻的最小化也可帮助您最大程度缩短测验时刻。
这个功用对高电容负载特别重要,因为它能够防止损坏待测设备或许仪器。 传统的SMU运用固定的模仿操控循环,经过从“常态”跳转到“高电容”形式来防止源丈量单元堕入不安稳状况。 可是,在高电容形式运转时,SMU的上升时刻被极大地约束了,并且电容负载通常被约束在50 uF。 因为SourceAdapt技能可让您直接拜访SMU的数字操控循环,您能够优化恣意负载的源丈量单元呼应,即便是针对2,500 uF的电容器,如下图所示。
如上图所示,SMU为一个%&&&&&%2,500 uF和电阻2Ω的待测设备供给了源电压。 电压上升到3.3 V且电流到达极值10 A后大约停留了1 ms。假如不选用SourceAdapt技能,在这种无功负载状况下,传统的SMU或许会变得不安稳,并且有或许会损坏待测设备或仪器。
3. 运用示例——DC-DC转换器测验
测验PM%&&&&&%,如下图所示的德州仪器公司的降压转换器,需求装备两个SMU。 第一个SMU为待测设备供给了特定电压的输入电源。第二个SMU经过增量扫描电流充任负载。
经过丈量DUT输入输出端的电压电流,就能够计算出DC-DC转换器的功率功率,如下图所示。 NI PXIe-4139供给了宽IV规模和硬件守时的序列引擎,使其成为从低功率到高功率快速扫描的抱负挑选。
此外,NI PXIe-4139的快速采样率使您能够捕获线路和负载的瞬态改变,而运用传统仪器则需求衔接一个外部示波器。 这一瞬态行为关于剖析DC重量以及传统SMU无法丈量的参数的特性至关重要。
4. 运用示例——LED特性剖析
上图所示的LED来自于CREE公司,具有一个典型的37 V正向电压,最高电流达2.5 A。即便这些数值超过了NI PXIe-4139的20 W直流上限,您依然能够经过扩展的脉冲规模来剖析该设备的特性。 脉冲使您不只只需运用一个SMU就可剖析LED的特性,还可最小化经过测验设备散失的热量,防止需求创立自定义散热器。
上图经过运用一组50 us脉冲并使电流逐步增大到最大值来显现大功率LED的IV特性。 运用50 us的窄脉冲宽度不只能够最小化LED的自热影响,并且还能够削减整体测验时刻。 假如没有NI SourceAdapt技能,精准地创立窄脉冲是不或许的,该技能优化了SMU对特定待测设备的呼应,并可供给最快的上升时刻,且无过压或振动现象。
5. SMU助力您的下一个测验体系
NI体系SMU在体积细巧的PXI组成结构中供给高达500 W的脉冲电源,一起也供给了高达100 fA的电流敏感度。 这些仪器不只供给了杰出的直流功能,并且也经过添加内置数字化仪和可自定义的SMU呼应克服了传统仪器的种种局限性。 此外,NI体系SMU还供给了史无前例的通道密度,将多达17个体系SMU通道封装在一个19英寸4U的机架空间中。 功率、精度、速度和高通道密度的结合造就了NI体系SMU,您下一个测验体系不可或缺的挑选!