Unità di misura della sorgente ad alta precisione (SMU) Model 52400 Series

  • PXI Systems Alliance
Unitàdimisuradellasorgenteadaltaprecisione(SMU)
Unitàdimisuradellasorgenteadaltaprecisione(SMU)
Caratteristiche principali
  • PXI ibrido compatibile
  • Funzionamento a quattro quadranti
  • Alta risoluzione di sorgente/misura (campi multipli)
  • Basso rumore di uscita
  • Elevata velocità di programmazione/misurazione (100k s/S) e slew rate
  • Registro di misura opzionale
  • Bit DIO
  • Profilazione dell'uscita tramite sequencer hardware
  • Resistenza di uscita programmabile
  • Uscita flottante e di protezione
  • 16 Selezione della larghezza di banda di controllo
  • Funzionamento Master/Slave
  • Driver con LabView/LabWindows & C/C# API
  • Pannello morbido GUI

Applicazioni

  • Test dei semiconduttori
  • LED / Test diodi laser
  • Test della batteria
  • Test transistore
  • Test cella Solare
  • Test dei veicoli elettrici
  • Test Avionica
  • Test elettronici sottosistema
  • Test sensore

La serie Chroma 52400 è una scheda SMU (Source Measurement Unit) basata su PXI, progettata per simulazioni di sorgenti o carichi altamente accurate con misure di tensione e corrente di precisione.

L'SMU combina il funzionamento a quattro quadranti con la precisione e l'alta velocità di misura. Questo rende l'SMU uno strumento ideale in molte applicazioni di test parametrici che vanno da circuiti integrati, componenti a due conduttori come sensori, LED, diodi laser, transistor, a celle solari, batterie e molti altri dispositivi elettronici.

Le caratteristiche della serie 52400: 16 larghezze di banda di controllo selezionabili per garantire un'uscita ad alta velocità e un funzionamento stabile; range multipli sorgente/misura con un DAC/ADC a 18 bit per fornire la migliore risoluzione e precisione disponibile con una frequenza di campionamento fino a 100K s/S; resistenza interna programmabile in serie per la simulazione della batteria; linee di ±forza, ±sense e ±guardie per evitare correnti di dispersione e ridurre il tempo di assestamento - particolarmente utile per applicazioni di test a bassa corrente.

La serie 52400 ha un motore di sequenza hardware brevettato che utilizza un timing deterministico per controllare ogni SMU. La memoria integrata del sequencer può memorizzare fino a 65535 comandi sequencer e 32 k di campioni di misura per canale, consentendo la sincronizzazione incrociata modulo/scheda e il controllo e la misurazione dell'uscita senza latenza. Durante l'esecuzione del processo di test del sequencer hardware non è necessaria alcuna comunicazione con il PC.

C, C#, LabView, LabWindows API e versatili pannelli frontali morbidi sono di serie con ogni SMU. I connettori posteriori sono
compatibili sia con lo chassis PXIe che ibrido. Tutte queste caratteristiche consentono una facile integrazione con i sistemi ibridi PXI o PXI-hybrid progettati per un'ampia gamma di applicazioni.

 FUNZIONAMENTO A QUATTRO QUADRANTI

Tutte le serie Chroma 52400 SMU sono progettate per il funzionamento a quattro quadranti per l'uso in applicazioni che richiedono la simulazione della sorgente di tensione/corrente o del carico. Durante un'operazione di carico, il modulo è limitato dallo standard dello chassis PXI di 20W di dissipazione del calore per slot. Questo limite è indicato come squilibrio nei diagrammi a quadranti per i modelli di potenza superiore.

Di seguito sono riportati i diagrammi a quadranti di tutta la serie Chroma 52400 SMU.

 SELEZIONE DELLA LARGHEZZA DI BANDA DI CONTROLLO


▲ SMU Output Waveform under Bandwidth Control

Per ridurre i tempi di prova, le SMU di Chroma sono progettate per una risposta rapida che fornisce tensione e corrente di uscita ad alta velocità. L'impedenza del DUT, dell'apparecchio o del cablaggio può potenzialmente causare l'instabilità dell'intero circuito di controllo in modalità di uscita in tensione o in corrente. Un loop instabile può causare saturazione, oscillazione o addirittura danneggiare il DUT. Di conseguenza, il produttore di SMU può chiedere all'utente di aggiungere condensatore o induttore nel dispositivo di prova per ripristinare la stabilità del sistema.


Le unità SMU della serie Chroma 52400 forniscono 16 larghezze di banda di controllo selezionabili dall'utente, eliminando la necessità di condensatori fisici o induttori aggiuntivi posizionati strategicamente sul DUT. La selezione della larghezza di banda del croma può far parte dei parametri di test in uno script di test in cui il valore può essere modificato quando si cambia il tipo di DUT.

 SEQUENZIATORE HARDWARE UNICO

Il Chroma Hardware Sequencer è un potente strumento in grado di predefinire i comandi come passi eseguibili dello strumento. Ciò consente un controllo e una misurazione senza latenza, poiché non è necessaria alcuna interazione con il PC durante l'esecuzione. La sequenza ottimizza le prestazioni del modulo per applicazioni come i test sui semiconduttori, dove il controllo della velocità e del tempo sono critici. In questa modalità, una volta che lo strumento riceve il trigger di avvio, Start eseguirà i comandi della tabella sequencer riga per riga o come definito al momento del trigger.

 PROTEZIONE PER APPLICAZIONI A BASSA CORRENTE

La protezione è una tecnica importante per misure di corrente molto basse. La protezione riduce l'errore di corrente di dispersione e riduce il tempo di assestamento. Mantiene il potenziale del connettore di protezione allo stesso potenziale del conduttore di forza, in modo che la corrente non fluisca tra i conduttori di forza e di protezione. Elimina inoltre la capacità del cavo tra l'unità di misura della sorgente (SMU) e il DUT per misurazioni più rapide e accurate.


▲ Leakage current flows through the cable’s insulation resistance


▲ Guard Connection: Cable Capacitance is eliminated with Triaxial Cable

 FUNZIONAMENTO MASTER/SLAVE

Per la massima flessibilità, le unità SMU della serie Chroma 52400 consentono il funzionamento Master/Slave quando è richiesta una corrente maggiore in modalità FVMI. Per garantire una perfetta condivisione della corrente tra i moduli per prestazioni più affidabili, la serie Chroma 52400 consente di mettere in parallelo solo lo stesso modello di canali con un modulo a corrente/potenza superiore.

La condivisione ideale della corrente è ottenuta da un canale come Master e gestita in modalità FVMI mentre tutti gli altri saranno impostati come modalità FIMV. Il canale Master sarà programmato come tensione di applicazione desiderata e il segnale analogico della corrente misurata sarà utilizzato come corrente di programma per il resto dei canali FIMV. La figura a destra mostra le configurazioni e le connessioni per i canali in parallelo gestiti in modalità Master/Slave.


▲ Wiring Structure for Master/Slave Control

 PANNELLO FRONTALE MORBIDO E VERSATILE

Prima di integrare l'SMU della serie 52400 nel sistema integrato, viene fornito come accessorio standard un versatile pannello frontale morbido che consente all'utente di effettuare test di verifica o debug. Questo pannello frontale morbido fornisce un'interfaccia grafica per impostare la modalità di uscita SMU, il range e il livello. La lettura della tensione o della corrente misurata verrà visualizzata dopo l'accensione dell'uscita. Per i moduli con doppio canale di uscita, entrambi i canali possono essere controllati dallo stesso pannello soft panel.

Questo pannello frontale morbido include anche il pannello di controllo per l'impostazione della sequenza hardware sopra descritta. L'utente può salvare un numero illimitato di profili predefiniti su PC e richiamarli successivamente per diverse applicazioni.

 APPLICAZIONI

Simulazione DPS e batteria per il test dei semiconduttori

Device Power Supply (DPS) è una fonte di tensione utilizzata per pilotare i circuiti integrati a semiconduttore. Con la popolarità delle applicazioni mobili, il DPS può essere una fonte di tensione da un convertitore DC/DC o talvolta da una batteria. Il lungo tempo di funzionamento rende la modalità di risparmio energetico un progetto comune per i moderni dispositivi a semiconduttore. Di conseguenza, è necessario misurare un'ampia gamma dinamica della corrente di ingresso ad alta velocità e ad alta precisione.

Per soddisfare questo requisito, la serie SMU Chroma 52400 fornisce fino a 10 campi di misurazione della corrente e una frequenza di campionamento di 100k s/S per garantire una misurazione ad alta velocità e precisione sia per la misurazione della corrente di scoppio che per la misurazione della corrente quasi statale.

Nel caso in cui la batteria venga utilizzata come DPS del DUT, l'esclusiva caratteristica di resistenza programmabile della serie SMU Chroma 52400 è in grado di produrre un calo di tensione che si osserva nella configurazione reale della batteria. La caduta di tensione è causata dalla resistenza interna della batteria in serie quando scoppia lo scaricamento di corrente da DUT.

Test transistore

La caratterizzazione della tensione di corrente (I-V) è fondamentale per garantire che il FET soddisfi le specifiche e funzioni correttamente. Questi test I-V possono includere perdite del cancello, tensione di guasto, corrente di scarico, ecc. La programmazione e la sincronizzazione di più strumenti è fondamentale per garantire il corretto risultato dei test. Utilizzando l'SMU della serie Chroma 52400, l'utente può rapidamente e accuratamente rilevare e misurare sia la corrente che la tensione.

Come indicato, il terminale Force Hi (+Force) del 52400 SMU CH1 è collegato al gate del MOSFET e il terminale Force Hi del 52400 SMU CH2 è collegato allo scarico. Il terminale sorgente del MOSFET è collegato ai terminali Force Lo (-Force) di entrambi i canali SMU. Con un adeguato sweep e tensione o corrente su canali diversi, l'utente può ottenere varie caratteristiche MOSFET I-V.

LED / Test diodi laser

I dispositivi che emettono luce, come i LED o i diodi laser, richiedono la misurazione della potenza ottica, del carico e dell'origine quando si eseguono test parametrici per le caratteristiche di LIV e di inversione. SMU è in grado di essere impostato come modalità sorgente di corrente per pilotare il DUT per testare le caratteristiche in avanti ed essere impostato come modalità di generazione di tensione per prestazioni invertite.

La misurazione della potenza ottica richiede un altro ingresso di misurazione. Il fotodiodo è normalmente utilizzato come sensore di potenza ottica. La potenza ottica è proporzionale al corto circuito del fotodiodo, non riuscire a polarizzare il fotodiodo a zero volt può avere un risultato di misura meno accurato perché la tensione in avanti del fotodiodo ha un maggiore impatto del coefficiente di temperatura rispetto alla corrente di corto circuito. Un'altra caratteristica importante per l'SMU è la capacità di compensare la caduta di tensione sul cavo per garantire che il fotodiodo sia in condizioni di vero cortocircuito, mentre il tipico tipo di shunt di corrente del setup di misurazione della corrente può causare problemi di carico di tensione.

Il design dei canali di ingresso duello di Chroma 52400 serie SMU insieme alla misura sincrona è in grado di coprire tutte le esigenze di test in un unico modulo per ottenere il minimo ingombro e la massima densità di canale quando è necessario testare più DUT multipli.

Test cella Solare

La cella solare ha una struttura a diodi che può essere caratterizzata da uno sweep I-V. La natura della produzione di energia richiede l'esclusiva curva I-V in avanti leggera che ha utilizzato per ricavare la maggior parte dei parametri importanti di una cella solare. La fonte di tensione sarà quindi necessaria per il test delle prestazioni invertite. A differenza del test convenzionale dei diodi, sia le resistenze shunt che quelle di serie sono un importante indice di prestazione delle celle solari.

SMU può essere utilizzato come carico per la prova leggera in avanti e anche come sorgente di tensione per la caratterizzazione della polarizzazione inversa. Questa esclusiva operazione a quattro quadranti rende SMU uno strumento di prova ideale per celle solari.

La serie SMU Chroma 52400 SMU fornisce misure sincrone di tensione e corrente anche tra canali. Questo è importante perché l'irradianza del simulatore solare può avere un'instabilità temporale che richiede un monitor di irradianza utilizzato per correggere la corrente fotonica della cella solare ad una condizione standard di irradianza solare (100mW/m2 ) definita dalla IEC-60904-1.

 ALTRE APPICAZIONI


Domande su Prodotti

Tutte le specifiche sono passibili di modifiche senza preavviso.
Selezione
Numero del modello
Descrizione

Unità di misura della sorgente ad alta precisione (SMU)

Unità di misura della sorgente ad alta precisione (SMU) 25V/200mA

Unità di misura della sorgente ad alta precisione (SMU) 5V/3.5A

Unità di misura della sorgente ad alta precisione (SMU) 10V/2.5A

Unità di misura della sorgente ad alta precisione (SMU) 25V/1A

Unità di misura della sorgente ad alta precisione (SMU) 25V/3.5A

Unità di misura della sorgente ad alta precisione (SMU) 25V/6A under Pulse Mode

External AC-DC Power Adapter (drives up to 3x 52401 or 1x 52405 SMU)

52405 Output Triaxial Cable, except 52405-25-6

High Power External AC-DC Adapter (drives up to 3 x 52405 SMUs)

52405-25-6 Cable Set (52405-25-6 application only)