PXI SMU快速上手:概述、SourceAdapt专利技术和高速数字化仪
PXI源测量单元(SMU)不仅结合了高精度电源和测量功能,还提供了一系列功能来帮助用户缩短测试时间和提高灵活性。为帮助大家快速上手PXI SMU核心操作,我们推出PXI SMU实操系列视频,聚焦高效实操技巧,助力工程师轻松掌握各类测试场景。
在现代电子测试与测量领域,源测量单元(Source Measure Unit, SMU)早已超越了简单“电源+万用表”的组合。对于工程师而言,SMU 是应对复杂负载、捕捉信号瞬态细节以及提升产线吞吐率的核心利器。
针对不同的测试应用需求,NI 提供了跨度极广的 PXI SMU 产品矩阵:PXIe-4135专攻极致精度,凭借 10 fA的分辨率和 SourceAdapt技术,成为半导体参数测试和先进材料研究的理想选择;PXIe-4190创新性地将 LCR 表与 SMU 合二为一,交流分析频率可以到2MHz,同时在DC测试时提供了最小1 fA的电流分辨率,而且只占用一个PXI插槽就可完成CV/IV测试。PXIe-4162提供12通道、PXIe-4163提供24通道,最大电压达到+/-24 V,为 MEMS 和忆阻器阵列的大规模并行测试平衡了性能与成本。在应对光电器件应用等更严苛的挑战时,PXIe-4133以 2.5 μs的超窄电流脉宽和 10 A大电流输出,精准解决了激光器等光电器件的测试难题;超快 IV 参数测试方案则进一步突破极限,在超速IV模式下,方波的生成频率最大可以到20MHz,脉冲宽度最小可以做到13 ns,在1 μA量程下测量稳定时间仅需要5 μs左右,相比于同类产品可以更快地开始测量,而针对 AI 数据中心等大功率场景,NI 提供了单模块 300 W且支持串并联扩展的方案,在输出强劲动力的同时,依然保持了万用表级的测量精度与响应自定义能力。
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02SourceAdapt专利技术和高速数字化仪的同步应用在半导体器件测试中,工程师常面临一项核心挑战:如何在面对电容、电感或复杂混合型负载时,仅凭单台源测量单元(SMU)便实现微秒级的快速阶跃响应,并同时确保控制过程无过冲、无振荡。若需进一步同步获取最高采样率以完成控制与测量的闭环,传统 SMU 往往力不从心。
而 NI PXI 源测量单元凭借其 SourceAdapt 专利技术,结合 1.8 MS/s 的高速数字化仪功能,为这一严苛需求提供了理想的解决方案。传统 SMU 依赖分立的电抗元件实现模拟控制,其 I/V 调节能力受限于硬件电路,只能进行粗颗粒度的瞬态响应调节。
NI PXI SMU 则彻底改变了控制架构。它将 I/V 控制移至模数转换器(ADC)之后,由 FPGA 驱动全新的数字控制回路。这意味着控制参数不再由固定电路决定,而是通过软件定义的算法实时调整。这种架构突破了硬件限制,赋予了测试系统前所未有的灵活性与控制精度。