Le compteur de source numérique (smu) est un instrument de précision tout - en - un qui intègre la sortie de tension / courant (source), la mesure de haute précision (Measure) et est largement utilisé dans l'analyse des caractéristiques des dispositifs semi - conducteurs, les tests de performance électrique des matériaux et d'autres domaines. Ses principaux avantages sont:

- capacité d'alimentation bidirectionnelle: peut fonctionner comme source de tension constante (CV), source de courant constant (CC), source de puissance constante (CP);

- fonction d'acquisition synchrone: enregistrement en temps réel des données de réponse du signal appliqué par rapport au mesurage;

- commutation automatique multi - échelle: prend en charge la plage dynamique de faibles courants de classe Pa à des courants de plusieurs ampères;

- mode de fonctionnement quatre quadrants: peut à la fois produire de l'énergie électrique et absorber l'énergie inverse (par exemple, simulation de charge et de décharge de la batterie).

Une architecture typique comprend un amplificateur à transistor bipolaire, un système de contrôle de rétroaction, un module de conversion ADC / DAC 24 bits permettant une stabilité de sortie de l'ordre du sous - PPM grâce à un algorithme PID en boucle fermée.

Processus opérationnel de base

1. Spécifications de connexion matérielle

Avant le câblage, assurez - vous que la pièce à tester est hors tension, sélectionnez le port approprié en fonction du type de signal: le mode haute tension utilise l'interface HV + / GND, la mesure de microcourant utilise la borne smu sense et le test d'impulsion accède au canal d'E / s Pulse. Les applications à haute fréquence nécessitent un blindage de câble coaxial supplémentaire et la mise à la terre adopte une topologie en étoile à point unique pour éviter les interférences de boucle de terre. Les ailettes de refroidissement doivent être chargées lors du fonctionnement à haute puissance et le refroidissement par air forcé est activé lorsque la température ambiante dépasse 40 ℃.

2. Configuration de l'interface logicielle

L'interface logicielle des modèles grand public est généralement divisée en trois grandes zones: la zone de réglage des paramètres est utilisée pour définir le mode de sortie, la plage et les valeurs limites; L'éditeur de forme d'onde peut créer des excitations complexes telles que DC, impulsions, séquences de balayage, etc.; Le volet d'affichage des données synchronise les courbes I - V, les réponses transitoires et les histogrammes statistiques. Par exemple, lors de la mesure de la caractéristique voltampérique d'une diode, la tension de début, la tension de fin, l'incrément de pas et le temps de retard peuvent être réglés pas à pas par un guide, ce qui conduit finalement à la génération d'une courbe caractéristique complète.

Analyse en profondeur des paramètres clés

- le seuil maximal de tension / courant autorisé, au - delà de cette plage déclenchera le mécanisme de protection, recommandé pour être réglé à 1% ~ 5% de la pleine échelle.

- le temps d'intégration de l'échantillonnage ADC, affecte le compromis de la résolution et de la vitesse, un temps trop court peut entraîner une augmentation du bruit.

- la fenêtre d'observation effective pour chaque lecture doit être conforme à TMR ≥ 3 × τ (Circuit RC), sinon l'absence d'équilibre entraînera un écart de mesure.

- le temps d'attente après l'application du signal, doit être supérieur au temps de montée du signal et à la constante de temps 5X, évitant l'introduction d'erreurs de processus de transition.

- fréquence d'étalonnage pour éliminer le décalage du point zéro, l'erreur cumulée peut atteindre le niveau μv à l'état fermé, il est recommandé de l'activer à la demande.

Pour les échantillons à haute résistance (> gΩ), la méthode de connexion tri - coaxiale est disponible, le conducteur central étant connecté à l'entrée smu hirel et la couche externe tressée à la masse, en combinaison avec la technologie de compensation de polarisation pour éliminer les effets capacitifs parasites.

Techniques d'application avancées

1. Protocole d'essai des micro et nanodispositifs

Pour les dispositifs à ultra haute impédance (> tΩ) tels que les tubes à effet de champ de Graphène (gfet), vous devez utiliser une stratégie de balayage segmenté: balayage grossier pour localiser le point de rupture, balayage fin pour obtenir des données de zone sous - seuil. Réduisez également le courant de fuite de surface au niveau fa avec la technologie guard ring Shield.

2. Simulation de charge dynamique

Lors de la simulation d'une situation de démarrage et d'arrêt d'une voiture dans un test de pile à combustible, de grands chocs de courant peuvent être réalisés par programmation pour des intervalles d'arrêt aléatoires et des instants de démarrage, en acquérant simultanément des spectres EIS pour évaluer les variations d'impédance.

3. Matrice de diagnostic anormal

En cas de résultats inattendus, une vérification par priorité: un mauvais contact ou une perturbation électromagnétique peuvent être vérifiés par l'observation des pics de bruit par un oscilloscope; Le vieillissement de la résistance de gain ou la saturation des opérations nécessite l'injection d'un contraste de signaux standard connu; La dérive thermique non compensée ou le point de soudure peut être testé à température contrôlée dans un incubateur; L'absence de réponse à basse tension peut être une diode de protection passant ou une fusion assurée, il est nécessaire de détecter l'intégrité de la voie avec un multimètre.

Spécifications pour l'entretien quotidien

Vérifiez quotidiennement si le ventilateur fonctionne correctement, nettoyez le filet de poussière pour la poussière; Vérification hebdomadaire de la fiabilité des connexions kelvin et sauvegarde des profils; Mise à jour mensuelle de la version du firmware et exécution de procédures d'auto - test; Changez le déshydratant chaque année et nettoyez en profondeur le codeur optique. Mettre en place des procédures opérationnelles normalisées (SOP), participer régulièrement à la certification de la formation des fabricants et acquérir de l'expérience en combinaison avec des cas pratiques. Pour les tâches de mesure complexes, la méthode de débogage « progressive à trois niveaux» peut être utilisée: ① vérification préliminaire de la connectivité → ② caractérisation des paramètres statiques → ③ analyse dynamique du comportement, approche étape par étape des limites de performance du dispositif dans des situations de travail réelles.