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吉时利源表SMU的使用技巧

介绍


吉时利作为高精度SMU制造商和SMU系统集成商有着丰富的经验。根据您的要求,可以选择多种仪器,例如测量范围,功率限制,所需的精度,通道数。

k1.pngk2.png

其中,我发现自己经常使用KEI 2461,这是四个吉时利触摸屏SMU之一。


我发现配置起来非常容易和快捷,然后使用5英寸图形触摸屏显示即可看到结果,但是,当然,还远远不止这些。


不只是简单的电源


SMU的一种非常基本的用途可以是,例如,作为一种电源来为您的电路板加电并手动调整电压,直到您发现电路板上的某些问题为止。


借助“实时更新”功能,您可以旋转前面板旋钮并在7V范围内将输出电压降低至250µV分辨率,同时以6位数字测量电流。


k3.jpg


我要在此强调一个事实,即“源范围”和“测量范围”具有不同的分辨率,正如您可以从以下数据表的规格中看到的(当前情况也是如此)


SMU4.png


通过降低电压,您可以找到电路板的工作极限……以及……


“来吧,恩里科!!!您邀请我只是为了看看我能用一个简单的电源做什么?”


好吧,我将用以下图片回答:


SMU5.jpg


参与器件表征的研究人员肯定知道,SMU可以创建电压线性扫描并在扫描时测量电流。可以使用它来确定二极管(对于像我们这样的单通道SMU)或晶体管(两个或更多通道SMU)的IV特性。2461(以及2450、2460和2470)的图形显示使您有机会快速了解被测设备:


SMU6.jpg


使吉时利2461更加有趣的是其脉冲功能以及1MS / s 18位数字化仪。


让我透露一个秘密……每个吉时利SMU都可以在没有脉冲能力的情况下发出信号。您可以编写一些TSP(测试脚本处理器)语言代码,并将其采购作为脉冲序列,但是SMU并不是函数生成器的“时域”工具。


SMU源和测量,为了进行测量,它将在脉冲结束时增加一些测量时间,如下图所示:


SMU7.jpg


为了使脉冲更窄,可以减少测量时间(即使用固定的测量范围,将NPLC积分设置为最小值,关闭源延迟等),但这会导致测量不精确。


如果我们想克服这个问题,我们可以使用吉时利2461的数字化仪功能,然后在下一段中看到可以做什么。


模拟电压骤降


如前所述,物理学家和设备表征工程师意识到SMU的扫频和脉冲特性,那么2461对硬件设计工程师又有什么用呢?


好吧,如果您有一个带有FPGA,DDR存储器和微控制器的复杂电路板,那么您就会知道上电阶段需要注意,还需要监控电路,例如上电复位电路或电压监视电路。


使用2461,您可以在开发设计的早期阶段进行工作,并通过使用脉冲功能查看发生电压故障时会发生什么情况。


如下所示,您可以选择“源电压”和“数字化(测量除外)”电流功能:


SMU8.jpg


现在按一下MENU按钮,我们可以进入测量设置以设置采样率和计数(即我们采集的记录长度):

此时,我们可以创建电压骤降,即从5V到3V的1ms压降:


SMU9.jpg


现在我们可以给电路板加电,看看在电压骤降之后会发生什么,但是在让我们先看一下示波器跟踪以揭示电路板的行为之前,会发生什么:


SMU12.jpg


我们使用了Tektronix MSO6来显示以下迹线:


  • 黄色走线2461供电电压

  • I2C总线的蓝色和红色走线àSCLK和SDA

  • 绿色走线2461提供的电流

  • 紫踪I2C总线解码


我们将示波器设置为捕获多个事件,包括电压骤降并对其进行放大:


SMU13.jpg


从上图可以看出,一旦电压下降到3V(黄色走线),电流就会开始下降并变为负值(绿色走线),但是在一切恢复正常后,电路板仍然可以工作。


那我们的吉时利2461呢?好吧,我们可以看一下数字化的电流,然后在显示屏上进行缩放和放大,以更深入地了解采样电流:


SMU14.jpg


至于范围,电流(由吉时利2461本身提供)变为负值,我们可以依靠SMU的18位1MS / s数字转换器读取负峰。


所以现在,请告诉我,我是否只邀请您展示电源?


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