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源表是什么?一臺儀器頂四臺,電子測試界的“多面手”

2026年03月17日 12:00
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上一篇文章小編為大家?guī)砹巳绾斡迷幢懋嫵隹蓯鄣男⊥米?,沒想到卻收到很多工程師朋友的疑問:“什么是源表?”今天小編就在這篇文章中為大家做一個簡單的介紹!

一、SMU|什么是源表SMU?

源表(Source Meter Unit, SMU)廣泛用于半導(dǎo)體器件、材料、醫(yī)療、發(fā)光器件與光通信等行業(yè),測量器件的伏安(I-V)特性曲線、絕緣材料的電阻值(電阻率)、電容的絕緣電阻(漏電流)、光電器件的暗電流或者L-I-V等。

源表SMU的名稱已經(jīng)清晰的告訴我們,它包含了高精度電源輸出和測量, 但它僅僅是電源和萬用表的簡單拼湊嗎?為了簡要說明這個問題, 我以下列出了源表的幾個典型的應(yīng)用場景:

二、SMU|源表的四種功能

通常源表SMU都具備電壓源 Vs、電流源 Is、電流源 IM、電壓表 VM四種功能,而且能夠任意搭配激勵源和測量功能,按照被測DUT特征選擇對應(yīng)的模式。如下圖所示,

三、SMU|源和測量的組合

與直流電源稱輸出端子V+、V-不同,源表SMU通常將源的輸出端子稱為High Force、Lower Force。因此,源和測量的組合有:VFIM、VFVM、IFVM、IFIM (V/I激勵F + V/I測量M)。

在電壓和電流形成的直角坐標(biāo)系中,按照電壓V的正負(fù)和電流I的正負(fù),可以得到上圖 V/I的四個象限,大部分源表可以工作在任意的象限。

四、SMU|高性能精密源表

高性能精密源表,內(nèi)置波形發(fā)生器功能,配合強(qiáng)大的觸發(fā)機(jī)制、可輕松實現(xiàn)直流、脈沖、掃描以及任意自定義波形激勵。

需要注意的是,源表SMU的脈沖電壓和電流最小脈沖寬度、 上升/下降沿的典型指標(biāo),以 Keysight B2900系列源表為例, 可以到達(dá) 10A/100uS級的電流脈沖、 或 210V/1mS級的電壓脈沖。

五、SMU|源表測量注意事項

源表的精度固然極高, 但在脈沖激勵或IV掃描時,如果不明確被測件的特性, 就很有可能測量結(jié)果與真實值存在非常大的偏差。

如下圖所示,當(dāng)測量點為藍(lán)色圓圈區(qū)域時,測量結(jié)果偏離實際響應(yīng)點; 響應(yīng)隨機(jī)波動或存在噪聲,需要增大測量積分時間消去波動或噪聲影響。

因此,精確測量出被測件DUT在激勵下的電壓和電流響應(yīng)波形是非常重要!

下圖顯示簡化的 SMU 等效電路:

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