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利用大功率数字源表构建多源测量单元(SMU)系统(连载三):仪器连接1

已有 401 次阅读2012-5-4 15:59 |个人分类:测试测量| 关键词:

仪器连接

待测器件(DUT)与仪器的连接对于获得有意义的结果是至关重要的。在使用吉时利8010型大功率测试夹具时,利用吉时利公司提供的电缆连接仪器直截了当。关于连接图,请参见本文件中“系统实例”部分的图22。如果要连接到探测器或定制夹具,请牢记下面这些指南:

 

为大电流测试选择最佳电缆

确保测试期间使用的电缆符合测试系统最大电流额定值。在功率器件开启状态特性分析期间经常遇到大电流、低压测试,要使用能够实现这类测试所需性能的电缆。

在大电流测试时,要注意引线电阻和引线电感,以避免电压源和测量误差。

 

引线电阻

有些功率器件的导通电阻阻值在几个毫欧。因此,引线电阻与待测参数可能在同一数量级。当施加大电流时,这些阻值不大的引线电阻可能带来电压误差。在电压测量中的很小偏移或噪声,也可能给导通电阻测试结果带来很大的误差。

注意在图1MOSFET器件的导通电阻测量实例,它给出仪器配置。图2说明引线电阻相对器件电阻有多大,以及引线电阻如何带来80%的测量误差。

为了消除误差,可以在电压测量中使用单线电缆,参见图3;使用额外电缆将待测器件连接到仪器的检测端口。测试电流通过一组电缆,并对通过检测线路的电压进行测量,检测线路中几乎没有电流通过。

在大电流测试中,为了对低电压和低电阻进行精确测量,必须采用4线连接——又称作开尔文连接。为了保持良好的测量,必须监控力引线电阻,以避免力引线和检测引线之间的最大电压降超过源测量单元(SMU)的性能指标。

1  功率MOSFET导通电阻测试的典型仪器配置

2  相对待测器件电阻而言,引线电阻较大。由于电压测量是在二线配置中的仪器输出端口进行的,因此,测量结果包括测试引线电阻与待测器件电阻的总和。

3 使用单独测试引线将待测器件连接至仪器检测端口。在这种情况下,测得的电压只是通过器件的电压。作为结果的电阻测量将是对待测器件电阻的真正测量。

 

引线电感

当短时间内电流变化较大时,额外电感将导致电压过冲(V =L[di/dt])。对于脉冲测试来说,这一点尤为重要,此时dt可能很小。为了使待测器件获得期望电压,额外电感需要仪器施加更多的电压。

吉时利2651A-KIT-1型电缆具有低电阻和低电感,被推荐与2651A大功率系统数字源表一起使用。

 

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