在半导体特性分析、材料研究以及精密电子元件测试中,工程师常常面临一个挑战:如何同时对被测器件(DUT)施加精确的激励(电压或电流)并测量其响应(电流或电压)。传统方法需要组合电源、万用表、电流放大器等多种仪器,系统复杂且引入多种误差。吉时利(Keithley)的 2400 系列源表(SourceMeter®)革命性地解决了这一问题,它将一个精密电源、一个真电流源、一个数字万用表(DMM)和一个电子负载的功能无缝集成在单一仪器内。
一、核心定位:四合一精密测试仪器
2400系列的核心价值在于其 “源”与“表”的同步能力。它并非简单的功能堆砌,而是通过精密的内部架构设计,实现了在施加激励的同时,以高精度测量被测件的响应。这种“单通道”测试方式消除了系统连接误差,简化了接线,并极大地提升了测量速度和精度。
二、关键特性与实用价值
精密的源与测能力:
高精度: 提供高达0.02%的基本精度,无论是作为电压源、电流源,还是作为电压表、电流表,其读数都极为可信。
宽动态范围: 能够输出并测量从微伏/微安级到数百伏/数安培的信号,覆盖从纳米器件到功率半导体的大量应用。
灵活的工作模式:
电压源模式: 输出精确电压,同时测量电流。
电流源模式: 输出精确电流,同时测量电压。
四象限工作: 它可以工作在第一象限(正电压,正电流,为器件提供能量)和第四象限(正电压,负电流,吸收能量,如同电子负载),这对于测试电池、太阳能电池等至关重要。
强大的自动化与合规性保护:
内置强大的电压和电流限制(Compliance) 功能,可以精确设定输出的最大电流或电压,有效防止昂贵的被测件因过流或过压而损坏。
通过GPIB接口(后期型号支持LAN/USB),可轻松编程并集成到自动化测试系统中,执行复杂的扫描序列(如晶体管输出特性曲线I-V Sweep)。
三、典型应用场景
2400系列的应用几乎定义了源表的使用范式:
半导体器件特性分析: 绘制晶体管、二极管的I-V曲线,测量MOSFET的阈值电压、导通电阻等。
太阳能电池测试: 通过扫描电压并测量电流,绘制I-V曲线,计算最大功率点、填充因子和转换效率。
薄膜与材料研究: 测量电阻率、霍尔效应等。
无源元件精密测试: 对电阻、电容、压敏电阻等进行高精度表征。
传感器测试: 为传感器提供偏置并测量其微小输出变化。
四、专业维护:保障精密源测单元的核心
作为一台高精度、多功能的仪器,2400系列的长期稳定性和精度至关重要。其内部的精密基准源、测量ADC、输出放大器以及输入保护电路都会随着时间和使用强度而老化或漂移。
深圳市宝安区沙井方丰瑞仪器设备经营部在维护此类精密源测量单元方面具有深厚经验。他们的服务直接关系到设备的计量可信度:
全面的源与测校准: 对仪器的电压/电流输出精度和电压/电流测量精度进行全方位的校准与调整,确保其“源”得精准,“测”得可信。
四象限性能验证: 验证其作为电子负载时的吸收电流精度和能力。
深度诊断与维修: 解决从前面板、电源模块到精密模拟板卡的各类故障,恢复仪器的全部功能。
可靠的二手设备来源: 一台经过他们专业检测、深度校准并附带性能报告的二手吉时利2400,对于需要顶级源表功能但预算有限的实验室而言,是极具价值的投资。
结语
吉时利2400系列源表不仅仅是一款产品,它更代表了一种测试测量理念的革新。它通过精密的集成,将复杂的多仪器系统简化为一个可靠、高效且精准的单机解决方案。它的出现,使得从事前沿研究的科学家和工程师可以更专注于器件本身的行为,而非复杂的测试搭建。通过与像深圳市宝安区沙井方丰瑞仪器设备经营部这样的专业服务商合作,用户可以确保这台“测试工作站”长期处于计量级性能状态,持续为半导体、新材料和新能源等领域的创新提供坚实的数据支撑。
|
本帖子中包含更多资源
您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?注册
×
|