越来越小的赢利空间正唆使元器材制造商下降出产本钱，包含测验本钱在内。选用具有嵌入式测验排序器的仪器会起到效果。为了采纳更有用的测验手法来进步赢利空间，制造商要考虑新的测验典范以及构建测验体系的办法。在许多情况下，能够运用新的测验技能和仪器下降体系及测验操作本钱，改善现有测验台的功用。新一代具有先进的嵌入式测验排序器和数据通信才能的SMU(源丈量单元)能够完成这一点。
SMU具有的这些功用容许树立紧凑而且经济的体系，进行快速的多通道元器材测验。跟着测验要求的改动，它们也具有很高的灵敏性，能够快速和便利的加以修正。选用这些仪器规划的体系能够在出产周期中更早地承当更多的测验使命，并协助下降出产线结尾测验的昂扬本钱。
典型的丈量要求
首要，创立合适不同元器材制造商需求的根据仪器的体系看起来不切实际。DUT(被测器材)或许是简略的2引脚或4引脚器材，如二极管、 LED或三极管。这些测验都需求十分简略的源丈量程序,要具有快速的瞬时呼应，以在两个通道上生成准确的I-V曲线。由于元器材操控的速度很快(某些情况下到达每部件小于100毫秒)，因而仪器速度至关重要。
关于像电阻和RC网络、多引脚瞬态电压抑制器、EMI滤波阵列这样的元器材，在一个阵列取得经过之前，一切的单个元器材都有必要经过测验。因而，需求并行的多通道测验以完成高的吞吐量。
跟着元器材杂乱性的增加，测验和通道的数量也需求增加。关于半导体器材，测验设备应该能够合适晶圆级测验，由于封装本钱昂扬。在出产的初级阶段，需求在纳安级别对各种杂乱低功率器材的静态和走漏电流进行丈量。此外，需求对晶圆上的一切DUT进行简略的直流丈量以查看根本功用。由于每一个晶圆存在不计其数个的DUT，所以有必要选用快速多通道的测验。
在一切这些元器材出产的过程中，一种常见需求便是运用一组重复的测验序列向DUT施加电压或电流，丈量其呼应，将丈量结果与可接受的极限进行比较，并作出合格/不合格决议计划。SMU的根本规划使它们十分合适于这类测验。但是，出产测验工程师需求细心考虑仪器和测验体系架构中的差异，以针对当时的使命挑选最佳的测验仪器，并设法猜测将来的测验需求。
关于多DUT测验或对更杂乱器材的多通道测验，要选用并行通道的I-V体系来进步测验吞吐量。尽管如此，测验速度或许依然受限于仪器、运用程序或DUT安稳时刻。现有并行通道体系的约束包含接连通道跳动(即不能一起对一切并行通道进行丈量)、丈量量程改动的速度慢以及数据通信速度低。
可扩展多通道体系针对更为杂乱的元器材和测验场景进行规划。它们常常包含针对各种测验功用的不同仪器。SMU常常是一个中心组件，宽带仪器(信号发生器、示波器、频谱分析仪等)往往在外部增加。两种最为常见的架构是集成的功用测验仪和具有敞开API(运用编程接口)仪器的I-V测验体系。
敞开API意味着要把独立仪器安装到定制的测验体系之中，这一般经过用户或体系集成商完成。比较而言，功用或参数测验仪是一种彻底预装 (交钥匙)的体系，其间的大多数硬件和软件集成现已在交付运用之前为用户做好了。这种体系的缺陷是本钱比较高。敞开API体系为用户和体系集成商供给了高度灵敏的处理方案，具有完成更低本钱的潜力。
图1：根据TSP的多SMU测验体系
选用最新SMU取得更高的吞吐量
测验夹具被加载后，大多数测验时刻都是由下列时刻段耗费：
1.信号源运用，包含电压或电流瞬态;
2.DUT安稳时刻;
3.丈量，在需求时改动量程;
4.触发推迟;
5.数据通信;
6.程序履行，包含合格/不合格及装箱决议计划;
7.测验夹具移动和/或电气切换时刻。
经过将独立的仪器转化到集成的SMU测验体系，缩短了独立仪器与PC操控器之间的触发推迟和数据通信时刻。一些SMU具有的程序存储器能够运转高达100项的预界说测验，能运用或不必PC进行极限比较、履行条件程序分支等作业。这就减少了较慢的GPIB流量和PC的推迟时刻。
在单通道体系中，选用具有测验程序存储器的SMU来取得测验时刻的改善相对简略;但是，在多SMU体系中由于难以办理多个触发和测验排序器，要缩短测验时刻就要杂乱得多。
正由于如此，老一代SMU具有只是选用指令提示的排序器，即它们存储多个GPIB指令，经过PC的单次调用履行。这些SMU一般不具有履行极限测验或进行即时合格/不合格决议计划的逻辑。它们也不具有DUT操控接口，因而存在很多的GPIB流量。此外，许多老的规划不容许并行通道测验—通道都是次序被拜访的，所以对吞吐量的改善有限。
最新的SMU规划(有时称为智能SMU)具有处理这些问题的测验脚本处理器(TSP)和高速操控总线。这就容许进行简略的编程，能够运转现已下载并储存在仪器中的杂乱和高速的测验程序。运用跨过多个SMU的先进的资源共享办法能够完成这一点。
例如，在Keithley Instruments(吉时利仪器)的Series 2600 System SourceMeter仪器中，一种主-从组织容许对一切通道施行并行丈量。这种架构也容许便利地完成多通道的扩展。因而，测验工程师能够充分运用各种测验运用中的其它SMU功用。这些特性和功用包含：
1. 用于100s高速嵌入式测验程序的存储器;
2. 电压和电流脉冲及扫描才能;
3. 4象限I-V操作;
4. 宽的源/丈量动态规模(1uV到200V; 1pA到10A);
5. 6位半数字分辨率;
6. 高速的即时合格/不合格测验;
7. 用于触发办理和元器材操控接口的数字I/O。
此外，智能SMU具有脉冲和低频恣意波形发生器的功用，可施加到每一个通道。经过供给针对多种运用的通用的模仿I/O引脚简化了杂乱的测验。
经过选用这些功用及改动测验体系编程的办法，就有或许极大地进步吞吐量。不再只依靠根据PC的操控，SMU的测验排序器和程序存储器就能够操控大多数的测验。在吉时利仪器的Series 2600中，经过选用SMU的测验脚本处理器、高速排序器和快速操控总线(TSP-Link)，吞吐量得到进一步进步。能够根据需求的通道数量(最高达 128)，将多个SMU衔接在一起，把它们像单台仪器那样运用。TSP-Link技能选用低推迟的100Mbps串行总线，能在多个SMU之间进行多通道 I-V扫描。
这些智能SMU也具有宽的动态规模和无缝的量程切换。当丈量要掩盖很宽的规模时，这一点十分重要，由于调整量程或许耗费很多的源丈量时刻。图1描绘了这种类型的多SMU体系。其吞吐量相当于根据主机(mainframe)的体系。
节约的其它本钱
智能SMU使体系规划工程师易于集成各单元，且缩短了软件开发时刻。例如，吉时利仪器的TSP供给一种相似Basic的直观的指令言语作为简略的编程接口。选用TSP和Test Script Builder软件，便于创立杂乱的测验序列，以操控作为单个实体的多个SMU通道。不断演进的测验要求很简略经过最小的SMU硬件改动来调整。
机架空间和硬件也会增加测验体系的本钱。新式SMU的高密度规划选用节约空间的2U半机架外形。在向高引脚数转化的过程中，这容许多通道体系保持在一个测验架中。这种类型的机架堆叠体系消除了一般跟主机体系相关的大型硬件和开支本钱。当需求对测验体系做出改动时，可重用的SMU硬件和更为简略的软件开发也将进一步下降本钱。
本文小结
吉时利仪器的Series 2600代表了下一代的SMU，满意了高引脚数器材出产和多个DUT测验对快速的吞吐量和有本钱效益的自动测验体系的需求。这些仪器便利向现有测验台增加新的功用和容量，并进一步下降了新测验台的本钱。它们供给便利的扩展才能、更简略的体系集成和很少的测验台占用空间，减少了测验体系开发时刻，与此一起增加了灵敏性、功用和可靠性。
