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【技術(shù)大咖測試系列】之六:曲線追蹤儀與I-V曲線追蹤儀

發(fā)布時(shí)間:2021-09-14 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】兩臺(tái)儀器放在一起,就是時(shí)代的見證。追溯歷史,泰克在1955年推出業(yè)內(nèi)第一臺(tái)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(fù)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。
 
【技術(shù)大咖測試系列】之六:曲線追蹤儀與I-V曲線追蹤儀
 
兩臺(tái)儀器放在一起,就是時(shí)代的見證。追溯歷史,泰克在1955年推出業(yè)內(nèi)第一臺(tái)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(fù)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(chǔ)電子測試設(shè)備,通過分析半導(dǎo)體器件(如二極管、晶體管、晶閘管等)的特點(diǎn),用來執(zhí)行I-V曲線追蹤。它們通常用于器件可靠性應(yīng)用中,如故障分析和參數(shù)表征。
 
【技術(shù)大咖測試系列】之六:曲線追蹤儀與I-V曲線追蹤儀
 
泰克Type 576曲線追蹤儀于1969年問世,獲得業(yè)界廣泛認(rèn)可。vintageTEK泰克古董博物館使用它在修復(fù)室里作維修。
 
對經(jīng)典曲線追蹤儀的需求
 
不管是過去還是現(xiàn)在,這些早期型號(hào)在故障分析和教育應(yīng)用中仍有很大需求。這些早期型號(hào)之所以流行,在一定程度上是因?yàn)楝F(xiàn)代曲線追蹤儀不能復(fù)現(xiàn)簡單的交互模型,包括“旋轉(zhuǎn)一個(gè)旋鈕”就能在屏幕上顯示曲線這樣簡單的用戶體驗(yàn)。由于這些老式泰克曲線追蹤儀已經(jīng)不再生產(chǎn),所以持續(xù)保留下來的需求導(dǎo)致了強(qiáng)勁的二手傳統(tǒng)曲線追蹤儀市場,翻新的370Bs在網(wǎng)上拍出20,000美元以上的高價(jià)。
 
對于喜歡繼續(xù)使用傳統(tǒng)曲線追蹤儀的實(shí)驗(yàn)室,對精致古董儀器的依賴必然也給其帶來了一些障礙??紤]到可用舊儀器的成本,實(shí)驗(yàn)室通常會(huì)在讓所有故障分析工程師共享一臺(tái)設(shè)備。老儀器想運(yùn)行,需要采購和存儲(chǔ)舊的替換組件,而這將在有限的實(shí)驗(yàn)室空間中占用相當(dāng)大的空間。另外它們捕獲和分享數(shù)據(jù)也不容易。
 
現(xiàn)代I-V曲線追蹤儀配置
 
正是意識(shí)到市場對更接近經(jīng)典泰克曲線追蹤儀的儀器需求,泰克和吉時(shí)利推出了兩種解決方案。第一種即Keithley PCT (參數(shù)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(shí)間升級,各個(gè)“積木式”儀器如源測量單元,可以在需要時(shí)單獨(dú)用于其他應(yīng)用。盡管這些配置是最接近經(jīng)典曲線追蹤儀的硬件等效產(chǎn)品,但它們的投資也相當(dāng)大。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的需求,現(xiàn)在出現(xiàn)了一種更簡單的解決方案。
 
I-V曲線追蹤儀軟件
 
吉時(shí)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(yùn)行原來經(jīng)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(shí)提供電壓或電流,因此它的硬件質(zhì)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(yàn)。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(shù)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(biāo)準(zhǔn)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(shí)+和-電壓。
 
【技術(shù)大咖測試系列】之六:曲線追蹤儀與I-V曲線追蹤儀
 
吉時(shí)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(yàn)。
 
經(jīng)濟(jì)的I-V曲線示圖方式
 
實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)在不用再匯聚資源共享過時(shí)的設(shè)備,而是可以為各個(gè)工程師配備自己的I-V曲線追蹤儀。吉時(shí)利SMUs便于攜帶,可以簡便地放到測試臺(tái)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(jīng)典曲線追蹤儀的幾分之一。此外,用戶仍可以擁有吉時(shí)利SMU的所有源、接收和測量功能,只需點(diǎn)擊(或輕觸)幾下,就能實(shí)現(xiàn)曲線追蹤儀功能。用戶還可以簡便地導(dǎo)出曲線或截屏,無需再到網(wǎng)上淘換備件。
 
吉時(shí)利I-V追蹤儀軟件與SMU相結(jié)合,提供了一種經(jīng)濟(jì)的方式,既可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)典曲線追蹤儀的易用性,又沒有維護(hù)古董儀器帶來的負(fù)擔(dān)。
 
I-V曲線追蹤儀軟件的應(yīng)用
 
在對半導(dǎo)體器件進(jìn)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?yàn)樗鼈兲峁┝司芸刂坪椭苯咏Y(jié)果。如果為器件提供的功率過多,可能會(huì)破壞直指故障根源的靈敏證據(jù)。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(xué)的必備設(shè)備,因?yàn)樗鼈兎浅:唵?,學(xué)生可以把所學(xué)的知識(shí)直接應(yīng)用到電氣設(shè)備中。I-V曲線追蹤儀軟件及SMU提供了同樣的優(yōu)勢,學(xué)生可以獲得實(shí)時(shí)直接控制功能,可以實(shí)驗(yàn)和鞏固各種電子器件知識(shí)。
 
【技術(shù)大咖測試系列】之六:曲線追蹤儀與I-V曲線追蹤儀
 
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關(guān)于泰克科技
 
泰克公司總部位于美國俄勒岡州畢佛頓市,致力提供創(chuàng)新、精確、操作簡便的測試、測量和監(jiān)測解決方案,解決各種問題,釋放洞察力,推動(dòng)創(chuàng)新能力。70多年來,泰克一直走在數(shù)字時(shí)代前沿。
 
 
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