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【技術大咖測試筆記系列】之六:曲線追蹤儀與I-V曲線追蹤儀軟件

2021-09-14
作者:泰克科技技術大咖 Joseph Gorley
來源:泰克科技

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    兩臺儀器放在一起,,就是時代的見證,。追溯歷史,,泰克在1955年推出業(yè)內第一臺曲線追蹤儀,,顯示真空管的特征曲線。此后,,泰克發(fā)布了更加復雜、更加完善的曲線追蹤儀,,用來測試晶體管,、二極管和其他固態(tài)器件。

  曲線追蹤儀是一種基礎電子測試設備,,通過分析半導體器件(如二極管,、晶體管、晶閘管等)的特點,,用來執(zhí)行I-V曲線追蹤,。它們通常用于器件可靠性應用中,如故障分析和參數表征,。

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  泰克Type 576曲線追蹤儀于1969年問世,,獲得業(yè)界廣泛認可。vintageTEK泰克古董博物館使用它在修復室里作維修,。

  對經典曲線追蹤儀的需求

  不管是過去還是現在,,這些早期型號在故障分析和教育應用中仍有很大需求。這些早期型號之所以流行,,在一定程度上是因為現代曲線追蹤儀不能復現簡單的交互模型,,包括“旋轉一個旋鈕”就能在屏幕上顯示曲線這樣簡單的用戶體驗。由于這些老式泰克曲線追蹤儀已經不再生產,,所以持續(xù)保留下來的需求導致了強勁的二手傳統(tǒng)曲線追蹤儀市場,,翻新的370Bs在網上拍出20,000美元以上的高價。

  對于喜歡繼續(xù)使用傳統(tǒng)曲線追蹤儀的實驗室,,對精致古董儀器的依賴必然也給其帶來了一些障礙,。考慮到可用舊儀器的成本,實驗室通常會在讓所有故障分析工程師共享一臺設備,。老儀器想運行,,需要采購和存儲舊的替換組件,而這將在有限的實驗室空間中占用相當大的空間,。另外它們捕獲和分享數據也不容易,。

  現代I-V曲線追蹤儀配置

  正是意識到市場對更接近經典泰克曲線追蹤儀的儀器需求,泰克和吉時利推出了兩種解決方案,。第一種即Keithley PCT (參數曲線追蹤儀配置),,也就是I-V曲線追蹤儀配置,包括表征工程師開發(fā)完整測試系統(tǒng)所需的一切功能,。由于這些配置都是模塊化的,,因此它們可以隨著時間升級,各個“積木式”儀器如源測量單元,,可以在需要時單獨用于其他應用,。盡管這些配置是最接近經典曲線追蹤儀的硬件等效產品,但它們的投資也相當大,。根據實驗室的需求,,現在出現了一種更簡單的解決方案。

  I-V曲線追蹤儀軟件

  吉時利最近推出I-V曲線追蹤儀軟件,,允許故障分析工程師使用Keithley SourceMeter?源測量單元(SMU)運行原來經典曲線追蹤儀為兩端子器件完成的測試,。由于SMU能夠在測量電壓和電流的同時提供電壓或電流,因此它的硬件質量與曲線追蹤儀相同,。

  這種新推出的I-V曲線追蹤儀軟件采用2400系列圖形SMUs直觀的觸摸屏界面,,為低功率兩端子器件重建曲線追蹤儀熟悉的用戶體驗。I-V曲線追蹤儀軟件利用其支持的SMU的全部功能,,包括2461的雙高速數字化器,,執(zhí)行曲線示圖功能,支持AC極性和脈沖式DC以及標準DC極性,。例如,,這與576對映,其擁有+DC,、-DC和AC極性,,輸出可以是+電壓、-電壓或同時+和-電壓,。

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  吉時利I-V追蹤儀軟件采用2400系列圖形SMU的觸摸屏界面,,為低功率兩端子器件重建曲線追蹤儀熟悉的用戶體驗。

  經濟的I-V曲線示圖方式

  實驗室現在不用再匯聚資源共享過時的設備,,而是可以為各個工程師配備自己的I-V曲線追蹤儀,。吉時利SMUs便于攜帶,,可以簡便地放到測試臺上,其與370B的尺寸對比在開篇圖片中即可一目了然,,裝有Keithley I-V Tracer軟件的SMU的尺寸只是經典曲線追蹤儀的幾分之一,。此外,用戶仍可以擁有吉時利SMU的所有源,、接收和測量功能,,只需點擊(或輕觸)幾下,就能實現曲線追蹤儀功能,。用戶還可以簡便地導出曲線或截屏,,無需再到網上淘換備件。

  吉時利I-V追蹤儀軟件與SMU相結合,,提供了一種經濟的方式,,既可以實現經典曲線追蹤儀的易用性,又沒有維護古董儀器帶來的負擔,。

  I-V曲線追蹤儀軟件的應用

  在對半導體器件進行故障分析方面,,I-V曲線追蹤儀非常流行,這在一定程度上因為它們提供了精密控制和直接結果,。如果為器件提供的功率過多,,可能會破壞直指故障根源的靈敏證據。I-V曲線追蹤儀直接控制輸出電平,,仿真這一功能,,允許故障分析(FA)工程師慢慢爬升到異常的I-V曲線,,然后無縫深入其行為,,源輸出上支持最低500 nV (或500 fA)分辨率。

  除故障分析外,,曲線追蹤儀一直被視為工程教學的必備設備,,因為它們非常簡單,學生可以把所學的知識直接應用到電氣設備中,。I-V曲線追蹤儀軟件及SMU提供了同樣的優(yōu)勢,,學生可以獲得實時直接控制功能,可以實驗和鞏固各種電子器件知識,。

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  如果想為應用找到適當的解決方案,,請體驗我們的I-V曲線追蹤儀配置或進一步了解吉時利I-V曲線追蹤儀軟件 和圖形SMUs 。


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