El medidor de fuente digital (smu) es un instrumento de precisión que integra la salida de voltaje / corriente (fuente) y la medición de alta precisión (medida), que es ampliamente utilizado en el análisis de características de dispositivos semiconductores, pruebas de rendimiento eléctrico de materiales y otros campos. Sus ventajas centrales son:

- capacidad de suministro de energía bidireccional: se puede trabajar como fuente de tensión constante (cvs), fuente de corriente constante (cc), fuente de potencia constante (cp);

Función de adquisición síncrona: registrar los datos de respuesta de la señal aplicada y el objeto medido en tiempo real;

- conmutación automática de múltiples rangos: admite un rango dinámico desde una corriente débil de nivel pa hasta una corriente grande de varios amperios;

- modo de operación de cuatro cuadrantes: puede producir energía eléctrica y absorber energía inversa (como la simulación de carga y descarga de la batería).

La arquitectura típica incluye un amplificador de Transistor bipolar, un sistema de control de retroalimentación, un módulo de conversión ADC / DAC de 24 bits, que realiza la estabilidad de salida en el nivel Sub - ppm a través de un algoritmo Pi de circuito cerrado.

Proceso operativo básico

1. especificaciones de conexión de hardware

Antes de conectar, es necesario asegurarse de que la pieza a probar está apagada y seleccionar el puerto adecuado de acuerdo con el tipo de señal: el modo de alta tensión utiliza la interfaz HV + / gnd, la medición de microcorriente utiliza el terminal SMU sense, y la prueba de pulso se conecta al canal pulse I / O. Las aplicaciones de alta frecuencia deben estar equipadas con una capa de blindaje de cable concéntrico, y la puesta a tierra utiliza una topología estelar de un solo punto para evitar la interferencia del Circuito de tierra. Se deben instalar disipadores de calor durante el funcionamiento de alta potencia, y se debe activar el enfriamiento forzado por aire cuando la temperatura ambiente supera los 40 grados celsius.

2. configuración de la interfaz del software

La interfaz de software de los modelos principales generalmente se divide en tres áreas principales: el área de configuración de parámetros se utiliza para establecer el modo de salida, el rango y los valores límite; El editor de formas de onda puede crear excitación compleja como dc, pulso y secuencia de escaneo; Los datos muestran que el panel presenta simultáneamente la curva I - v, la respuesta instantánea y el histograma estadístico. Por ejemplo, al medir las características de voltio - amperio de los diodos, se puede establecer gradualmente la tensión inicial, la tensión final, el incremento de paso y el tiempo de retraso a través del guía, y finalmente se puede generar una curva característica completa.

Análisis en profundidad de los parámetros clave

- umbral máximo de voltaje / corriente permitido, más allá de este rango desencadenará el mecanismo de protección, se recomienda establecer entre el 1% y el 5% del rango completo.

El tiempo integral de muestreo ADC afecta la compensación entre resolución y velocidad, y el tiempo demasiado corto puede causar un aumento del ruido.

- la ventana de observación efectiva de cada lectura debe cumplir con tmr ≥ 3 × Tau (circuito rc), de lo contrario, no alcanzar el Estado estable causará desviación de medición.

El tiempo de espera después de aplicar la señal debe ser mayor que el tiempo de subida de la señal y la constante de tiempo de 5 veces, evitando la introducción de errores en el proceso de Transición.

- eliminar la frecuencia de calibración del desplazamiento cero, el error acumulado en estado de apagado puede alcanzar el nivel de muv, se recomienda abrirlo bajo demanda.

Para las muestras de Estado de alta resistencia (> g omega), se puede utilizar el método de conexión triaxial, el conductor central está conectado a la entrada SMU hirel, la red tejida exterior está conectada a tierra y la tecnología de compensación de sesgo se combina para eliminar el impacto de la capacidad parasitaria.

Habilidades de aplicación avanzadas

1. esquema de prueba de dispositivos micro y Nano

Para dispositivos de resistencia súper alta como el tubo de efecto de campo de Grafeno (gfet) (> T omega), es necesario adoptar una estrategia de escaneo segmentado: primero escanear en bruto para localizar el punto de ruptura, y luego escanear en detalle para obtener datos de la zona umbral inferior. Al mismo tiempo, se utiliza la tecnología de blindaje Guard Ring para reducir la corriente de fuga superficial al nivel fa.

2. simulación de carga dinámica

Al simular las condiciones de arranque y parada del vehículo en la prueba de pila de combustible, se puede realizar un gran impacto de corriente en el intervalo de estacionamiento aleatorio y el momento de arranque a través de la programación, y el espectro EIS se puede recoger simultáneamente para evaluar los cambios de resistencia.

3. matriz de diagnóstico de anomalías

Cuando se presentan resultados inesperados, se investiga por prioridad: la mala exposición o la interferencia electromagnética se pueden verificar observando el pico de ruido a través del osciloscopio; El envejecimiento de la resistencia de ganancia o la saturación del amplificador operativo deben inyectarse en la comparación de señales estándar conocidas; La deriva térmica no se compensa o la conexión virtual de los puntos de soldadura se puede controlar y probar en la incubadora; La falta de respuesta a baja tensión puede ser para proteger la conducción de diodos o la fusión de seguros, lo que requiere un multímetro para detectar la integridad del canal.

Especificaciones de mantenimiento diario

Comprobar diariamente si el ventilador funciona normalmente y limpiar la acumulación de ceniza en la red de polvo; Verificar semanalmente la fiabilidad de la conexión de Kelvin y hacer copias de seguridad del archivo de configuración; Actualizar la versión del firmware cada mes y ejecutar el programa de autoinspección; Reemplazar el Desecante cada año y limpiar profundamente el codificador óptico. Establecer procedimientos operativos estandarizados (sop), participar regularmente en la certificación de capacitación del fabricante y acumular experiencia en combinación con casos reales. Para las tareas de medición complejas, se puede utilizar el método de depuración "gradual de tres niveles": ① verificación preliminar de conectividad → ② caracterización de parámetros estáticos → ③ análisis de comportamiento dinámico, acercándose gradualmente al límite de rendimiento del dispositivo en condiciones reales.